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如圖所示,光滑絕緣水平面上有一處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕質絕緣彈簧,彈性勢能Ep=2
mv
2
0
,彈簧兩端與兩小球P、Q接觸但不相連,質量為
m
3
的小球P不帶電,小球Q質量為m,帶電量為+q。彈簧解除鎖定后,小球P、Q向兩邊彈離。小球Q離開彈簧后垂直于邊界MN進入右側多層緊密相鄰的勻強磁場和勻強電場,磁場與電場的寬度均為d,長度足夠,磁感應強度大小相同,方向豎直向下;電場強度大小相同,方向水平向右。小球Q穿出第一個磁場區(qū)域時速度方向與磁場邊界的夾角θ=60°,假設電場、磁場均有理想邊界,兩小球均可視為質點,求:

(1)彈簧恢復原長時,小球Q的速度大小;
(2)若壓縮彈簧的彈性勢能范圍為0<Ep≤4
mv
2
0
,寫出小球Q穿出第一個磁場區(qū)域時速度方向與磁場邊界的夾角余弦值cosθ與Ep之間的函數(shù)關系式;
(3)在(2)的前提下,若要小球Q不穿出第5個磁場的右側邊界,求電場強度的最大值。

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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:196引用:2難度:0.2
相似題
  • 1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點,O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內存在豎直向下的勻強電場,電場強度E=1.0×106N/C.現(xiàn)有一個質量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質點),從A點正上方由靜止釋放,經時間t=0.3s到達A點并沿切線進入半圓軌道,g=10m/s2,不計空氣阻力及一切能量損失,求:
    (1)小球經過C點時對軌道的壓力大小;
    (2)小球經過B點后能上升的最大高度.

    發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:748引用:4難度:0.5
  • 2.11H、12H、13H三個原子核,電荷均為e,質量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場,在下極板的落點為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計重力,下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:374引用:5難度:0.6
  • 3.如圖,在豎直平面內,一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接.半圓形軌道的最低點為B、最點高為C,圓心為O.整個裝置處水平向左的勻強電場中.現(xiàn)讓一質量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質點),從水平軌道的A點靜止釋放,到達B點時速度為
    5
    g
    R
    .當小球過C點時撤去電場,小球落到水平軌道上的D點.已知A、B間的距離為
    10
    3
    R,重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力,求:
    (1)該勻強電場場強E的大小;
    (2)A、D間的距離;
    (3)小球經過半圓形軌道某點P(圖中未畫出)時,所受合外力方向指向圓心O,求小球過P點時對軌道壓力的大?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:56引用:2難度:0.7
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