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所示,在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖(b)所示,不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn).t=0時(shí),帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域,隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度大小是碰前的倍,P1的質(zhì)量為m1,帶電荷量為q,P2的質(zhì)量m2=5m1,A.O間距為L(zhǎng)0,O.B間距L=.已知,T=. (1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間. (2)討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞. 答案 (1)L0 T(2)能再次發(fā)生碰撞 解析 (1)因?yàn)門(mén)= ① 所以0-T時(shí)間內(nèi)P1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),T s末恰好到達(dá)O點(diǎn),與P2發(fā)生正碰. 假設(shè)碰撞后P1向左移動(dòng)時(shí)始終處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s,時(shí)間為t.根據(jù)動(dòng)能定理得 -qE0s=0-m1(v0)2 ② s=L0<L0 ③ 根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知 s=·v0·t ④ t==T<4T ⑤ 由③⑤知,題意假設(shè)正確,P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)0,所需時(shí)間為T(mén). (2)設(shè)P1.P2碰撞后P2的速度為v,以向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 m1v0=m1(-v0)+5m1v ⑥ 則v=v0 ⑦ 假設(shè)兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞,設(shè)P1.P2從第一次碰撞到再次碰撞的時(shí)間為t′ -v0t′+·t′2=v0 t′ ⑧ 則t′==3T<4T ⑨ P1.P2從O點(diǎn)出發(fā)到再次碰撞時(shí)的位移 s1=v0t′=v­0·=L0<L ⑩ 由⑨⑩知,題意假設(shè)正確,即兩球在OB區(qū)間內(nèi)能再次發(fā)生碰撞. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（08年寧夏卷）19.如圖a所示，一矩形線(xiàn)圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)夾角時(shí)（如圖b）為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎�。則下列四幅圖中正確的是

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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（07年廣東卷）19.如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過(guò)開(kāi)有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B，球A帶電量為+2q，球B帶電量為-3q，兩球由長(zhǎng)為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L(zhǎng)。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在兩板間加上與槽平行向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場(chǎng)的分布），求：

（1）球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大小；

（2）帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需要的時(shí)間及球A相對(duì)右板的位置。

 

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（08寧夏卷）19.如圖a所示，一矩形線(xiàn)圈abcd放置在勻  強(qiáng)磁場(chǎng)  中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)夾角時(shí)（如圖b）為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎�。則下列四幅圖中正確的是

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（2007?廣東）如圖為裝置的垂直截面圖，虛線(xiàn)A1A2是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線(xiàn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，方向垂直紙面向外，A1A2與垂直截面上的水平線(xiàn)夾角為45°．在A1A2左側(cè)，固定的薄板和等大的擋板均水平放置，它們與垂直截面交線(xiàn)分別為S1、S2，相距L=0.2m．在薄板上P處開(kāi)一小孔，P與A1A2線(xiàn)上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng)．在小孔處裝一個(gè)電子快門(mén)．起初快門(mén)開(kāi)啟，一旦有帶正電微粒通過(guò)小孔，快門(mén)立即關(guān)閉，此后每隔T=3.0×10-3s開(kāi)啟一次并瞬間關(guān)閉．從S1S2之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v0的帶正電微粒，它經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后入射到P處小孔．通過(guò)小孔的微粒與檔板發(fā)生碰撞而反彈，反彈速度大小是碰前的0.5倍．
（1）通過(guò)一次反彈直接從小孔射出的微粒，其初速度v0應(yīng)為多少？
（2）求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間．（忽略微粒所受重力影響，碰撞過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移．已知微粒的荷質(zhì)比
qm
=1.0×103C/kg．只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng)）

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（2007?廣東）如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d0．現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F(xiàn)0已知．求：
（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；
（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能；
（3）d0滿(mǎn)足什么條件時(shí)，棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)．

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