如圖所示，在一豎直面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面第I、IV象限內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x＞x0區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在第Ⅱ象限內(nèi)固定有14光滑絕緣圓弧軌道，軌道與x軸相切于原點(diǎn)O．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小鐵塊從14圓弧軌道上高為h的A點(diǎn)沿軌道下滑至軌道最低點(diǎn)O時(shí)與另一靜止且不帶電的質(zhì)量也為m的小鐵球碰撞，之后合為一帶電粘合體，帶電粘合體沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)的復(fù)合區(qū)域，偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入第II象限并最終落在水平面上D點(diǎn)。已知x0=h,水平面到O點(diǎn)的距離y0=3m2ghqB，C點(diǎn)坐標(biāo)為（x0，0），重力加速度為g,求：
（1）帶電粘合體沿x軸運(yùn)動(dòng)的速度大小和第I、IV象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
（2）帶電粘合體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的洛倫茲力的沖量。
（3）水平面上D點(diǎn)的位置坐標(biāo)和帶電粘合體從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的總時(shí)間。
1
4
1
4
3
m
2
gh
q
B
【考點(diǎn)】帶電粒子在疊加場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；繩球類模型及其臨界條件．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：290引用：3難度：0.3
相似題
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1．電子的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)．湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速度、重力和電子間的相互作用）．經(jīng)加速電壓加速后，穿過(guò)A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P′間的區(qū)域．
當(dāng)P和P′極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；當(dāng)P和P′極板間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn)，（O′與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì)）．若此時(shí)，在P和P′間，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)．已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2（如圖所示）．求：
（1）加偏轉(zhuǎn)電壓U后，板間區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向
（2）再加入磁場(chǎng)后，分析電子重新回到O點(diǎn)的原因，并求出能打在O點(diǎn)的電子速度的大?。?br />（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和條件，推導(dǎo)電子比荷的表達(dá)式．發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：46引用：0難度：0.9 -
2．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，套在一根固定的足夠長(zhǎng)的水平粗糙絕緣直桿上，環(huán)直徑略大于桿直徑．直桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度v0使其向右運(yùn)動(dòng)，最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g,則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：33引用：3難度：0.8 -
3．如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，小球A從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放，小球B從兩板正中央由靜止開(kāi)始釋放，兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至有極板的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：77引用：6難度：0.7