分析 (1)根据小球在第四象限内做匀速圆周运动,受重力、电场力和洛伦兹力平衡,电场力与重力必须平衡,电场力方向竖直向上,从而判断出小球的电性.由平衡条件求比荷.
(2)画出小球在第四象限内的运动轨迹,由几何知识求出轨道半径,再由牛顿第二定律求出小球的速率,再研究A到P过程,由动能定理求得AP间的距离.
(3)b球做平抛运动,由平抛运动的规律求其初速度.
解答 解:(1)小球在第四象限内做匀速圆周运动,受重力、电场力和洛伦兹力平衡,电场力与重力必须平衡,小球所受的电场力方向竖直向上,因此小球带正电荷.
由平衡条件得:mg=qE
则得 $\frac{q}{m}$=$\frac{g}{E}$
(2)设小球在第四象限内做匀速圆周运动的轨道半径为r,速率为v.
根据几何知识可得,r+rsin30°=$\frac{3}{2}$L,得 r=L
由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
又B=E$\sqrt{\frac{2π}{3gL}}$,
联立解得 v=$\sqrt{\frac{2πgL}{3}}$
小球从A到P的过程,由动能定理得:mgd-qELcos30°=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得 d=$\frac{3\sqrt{3}+2π}{6}$L
(3)b球做平抛运动,则有 $\frac{3}{2}$L=v0t,h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
又h=$\frac{64πL}{3}$
联立解得 v0=$\frac{3}{16}\sqrt{\frac{3gL}{2π}}$
答:
(1)带电小球a的电性是正电,其比荷$\frac{q}{m}$是$\frac{g}{E}$;
(2)小球释放点A与P点的距离d是$\frac{3\sqrt{3}+2π}{6}$L;
(3)b球的初速度为$\frac{3}{16}\sqrt{\frac{3gL}{2π}}$.
点评 带电粒子或带电体在复合场中的运动是整个高中的重点,粒子的运动过程中受力分析以及运动情况分析是解题的关键.对于圆周运动,要作出轨迹,由几何知识研究轨道半径.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 速度先增大,再减小 | B. | 速度一直增大 | ||
C. | 可能加速度先减小再增大 | D. | 可能加速度先增大后减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体运动就一定具有加速度 | |
B. | 加速度大的物体速度一定特别大 | |
C. | -5m/s2的加速度小于2m/s2的加速度 | |
D. | 加速度是用来描述物体运动速度变化快慢的物理量,速度变化越快则加速度也一定越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电子在C点具有的电势能为-leV,场强大小为100V/m | |
B. | AD间的电势差大于BC的间电势差 | |
C. | 若在A点由静止释放一个质子,它将沿AC方向做匀加速直线运动 | |
D. | 电子在C点具有的电势能为0,场强大小为200V/m |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体通过OA段和AB段的时间之比$\frac{2{L}_{1}-{L}_{2}}{3({L}_{2}-{L}_{1})}$ | |
B. | 物体通过OA段和AB段的时间之比$\frac{3{L}_{1}-{L}_{2}}{2({L}_{2}-{L}_{1})}$ | |
C. | O与A之间的距离为$\frac{(8{L}_{1}-{L}_{2})^{2}}{3({L}_{2}-{L}_{1})}$ | |
D. | O与A之间的距离为$\frac{(3{L}_{1}-{L}_{2})}{8({L}_{2}-{L}_{1})}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力 | |
B. | 物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力 | |
C. | 物体的重力与绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力 | |
D. | 物体的重力的反作用力作用在绳上 |
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