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    如图所示，光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分，左侧空间存在一水平向右的匀强电场，场强大小 右侧空间有一长为R=0.8m的绝缘轻绳，绳的一端固定于O点，另一端拴一个质量m2=m的不带电的小球B在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，运动到最低点时速度大小vB=8m/s，小球B在最低点时与地面接触但没有弹力. 在MN左侧空间中有一个质量为m1=m的带正电的物体A，电荷量大小为q，在水平面上与MN界面水平间距为L处由静止释放，恰好与运动到最低点处的B发生正碰，并瞬间粘合成一个整体C，碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一竖直向上的匀强电场，场强大小E2=3E1（g=10m/s2）

    （1）如果L=0.2m，求出整体C运动到最高点时的瞬时速度大小，及此时绳的拉力是物体重力的多少倍？
    （2）当L满足什么条件时，整体C可以在竖直面内做一个完整的圆周运动？
    （1）T="7.25" mg  （2）m或m，整体C在竖直面内做一个完整的圆周运动.
    （1）物A与B碰前速度为，有动能定理：
       ∴="2" m/s
    A、B作用动量守恒：
    ∴m/s，即C顺时针转动
    C有最底点→最高点速度为有动能定理：
    ∴   即m/s     …………5分
    在最高点处：∴T="7.25" mg  …………5分
    （2）合成C后：∵，C的合力向上，
    即C在最底处有最小速度：∴m/s
    令C顺时针：，∴m/s，则m   …………5分
    令C逆时针：，∴m/s，则m  …………5分
    即m或m，整体C在竖直面内做一个完整的圆周运动.
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    (2009年高考福建理综卷改编)如图9－3－14所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(　　)

    图9－3－14
    A．杆的速度最大值为
    B．流过电阻R的电量为
    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
    D．恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m的小球，小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动.则小球带___________电荷，所带电荷量为___________．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场的方向与磁场的方向相同，已知电场强度E=40.0V/m，磁感应强度B=0.30T，如图所示，在真空室内建立O—xyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量m=1.0×10-4Kg、带负电的质点以速度v0=100m/s沿+x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场方向垂直，取g=10m/s2。

    （1）求质点所受电场力与洛伦兹力的大小之比
    （2）求带电质点的电荷量
    （3）若在质点通过O点时撤去磁场，求经过t=0.20s时，带电质点的位置坐标。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (16 分)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为m、电荷量为+q 的粒子经加速电压U0 加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终从A 点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.

    (1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
    (2)当加速电压变为4U0 时,欲使粒子仍从A 点射入待测区域,求此时的偏转电压U;
    (3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F. 现取水平向右为x 轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz. 保持加速电压为U0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.

    请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，空间存在足够大的竖直向下的匀强电场，带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间0点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上，将此小球从0点由静止释放，并沿此滑道滑下，在下滑过程中小球未脱离滑道。P为滑道上一点，已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°，下列说法正确的是   
    A．小球两次由O点运动到P点的时间相等
    B．小球经过P点时，水平位移与竖直位移之比为1：2
    C．小球经过滑道上P点时，电势能变化了mv20
    D．小球经过滑道上P点时，重力的瞬时功率为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0， 取g =10m/s2．求：
    （1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；
    （2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；
    （3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如题25图所示，在直角坐标xOy平面y轴左侧（含y轴）有一沿y轴负向的匀强电场，一质量为m，电量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场，从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角=30°，Q点坐标为（0，-d），在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域（图中未画出），磁场磁感应强度大小，粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场．不计粒子重力，求：

    （1）电场强度大小E；
    （2）如果有界匀强磁场区域为半圆形，求磁场区域的最小面积；
    （3）粒子从P点运动到O点的总时间．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图下图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强
    磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为m.电量为-q的
    带电粒子，从电场中的P点以初速度V0沿x轴正方向开始运动，已知P点的坐标为
    （－L，0）且，试求：
    （1）带电粒子运动到Y轴上时的速度
    （2）要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的宽度最大为多少（不计带电粒子的重力）

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