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        1. 精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個(gè)形態(tài)相同的帶正電的絕緣小球,依次編為為1、2、3…每個(gè)小球所帶的電荷量都相等且均為q=3.75×10-3C,第一個(gè)小球的質(zhì)量m=0.03kg,從第二個(gè)小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個(gè)小球的
          13
          ,小球均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里,已知該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.現(xiàn)給第一個(gè)小球一個(gè)水平速度v=8m/s,使第一個(gè)小球向前運(yùn)動(dòng)并且與后面的小球發(fā)生彈性正碰.若碰撞過(guò)程中電荷不轉(zhuǎn)移,則第幾個(gè)小球被撞后可以脫離地面?(不計(jì)電荷之間的庫(kù)侖力,取g=10m/s2
          分析:第一個(gè)小球與第二個(gè)小球發(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列式求解碰撞后右側(cè)小球的速度,然后同理得到第n+1個(gè)小球被碰后的速度,根據(jù)洛倫茲力大于或等于重力列式求解.
          解答:解:設(shè)第一個(gè)小球與第二個(gè)小球發(fā)生彈性碰撞后兩小球的速度分別為v1和v2,根據(jù)動(dòng)量和能量守恒有:
            mv=mv1+
          1
          3
          mv2
          根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:
          1
          2
          mv2=
          1
          2
          mv12+
          1
          2
          ?
          1
          3
          mv22
          聯(lián)立解得:v2=
          3
          2
          v;
          同理,可得第n+1個(gè)小球被碰后的速度:vn+1=(
          3
          2
          nv
          設(shè)第n+1個(gè)小球被碰后對(duì)地面的壓力為零或脫離地面,則:
          qvn+1B≥(
          1
          3
          nmg;
          聯(lián)立以上兩式代入數(shù)值可得n≥2,所以第3個(gè)小球被碰后首先離開地面.
          答:第3個(gè)小球被碰后可以脫離地面.
          點(diǎn)評(píng):此題關(guān)鍵根據(jù)兩個(gè)守恒定律列式求解速度的通項(xiàng),然后根據(jù)洛倫茲力大于或者等于重力列式求解.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          如圖所示,在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板A、B,其間存在著場(chǎng)強(qiáng)E=200N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),靠近正極板B處有一薄擋板S.一個(gè)帶電小球,質(zhì)量為m=1×10-2kg、電量q=-2×10-3C,開始時(shí)靜止在P點(diǎn),它與擋板S的距離為h=5cm,與A板距離為H=45cm.靜止釋放后小球在電場(chǎng)力的作用下向左運(yùn)動(dòng),與擋板S相碰后電量減少到碰前的K倍,K=5/6,碰撞前后小球的速度大小不變.
          (1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板S所在位置的電勢(shì)為零,則電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)Up為多少?小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能?p為多少
          (2)小球第一次與擋板S碰撞時(shí)的速度多大?第一次碰撞后小球能運(yùn)動(dòng)到離A板多遠(yuǎn)的地方?

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2008?普陀區(qū)一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板A、B,其間存在著場(chǎng)強(qiáng)E=200N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),靠近正極板B處有一薄擋板S.一個(gè)帶電小球,質(zhì)量為m=1×10-2kg、電量q=-2×10-3C,開始時(shí)靜止在P點(diǎn),它與擋板S的距離為h=5cm,與A板距離為H=45cm.靜止釋放后小球在電場(chǎng)力的作用下向左運(yùn)動(dòng),與擋板S相碰后電量減少到碰前的K倍,K=5/6,碰后小球的速度大小不變.
          (1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板S所在位置的電勢(shì)為零,則電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)Up為多少?小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能εp為多少?
          (2)小球第一次與擋板S碰撞時(shí)的速度多大?第一次碰撞后小球能運(yùn)動(dòng)到離A板多遠(yuǎn)的地方?
          (3)小球從P點(diǎn)出發(fā)第一次回到最右端的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)小球做了多少功?

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑的水平面內(nèi),用輕彈簧拉住一質(zhì)量為m的小球,輕彈簧的另一端固定在轉(zhuǎn)軸上的O點(diǎn).輕彈簧的勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為l.求小球繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別為ω1=
          k
          5m
          與ω2=
          3k
          5m
          時(shí),小球所對(duì)應(yīng)的線速度之比v1:v2=?

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上方AB區(qū)間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有一根電荷分布均勻的絕緣細(xì)橡膠棒以v0=20m/s的初速度沿水平面從右側(cè)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,已知AB寬度D=1.0m,電場(chǎng)強(qiáng)度E=4×105N/C,絕緣細(xì)橡膠棒帶電量q=+5×10-5C,質(zhì)量m=0.01kg,長(zhǎng)度L=0.072m,則細(xì)橡膠棒在電場(chǎng)內(nèi)的過(guò)程中增加的電勢(shì)能最大值為
           
          J.細(xì)橡膠棒剛好全部進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度為
           
          m/s.

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