Question

高三物理磁场题

在倾角为30°的光滑斜面上有相距40m的两个可看作质点的小物体P和Q，质量分别mP=0.1kg和mQ=0.5kg，其中P不带电，Q带电。整个装置处在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度的大小为50V/m，方向竖直向下；磁感应强度的大小为 T，方向垂直纸面向里。开始时，将小物体P无初速释放，当P运动至Q处时，与静止在该处的小物体Q相碰，碰撞中Q的电荷量保持不变(即不转移)。碰撞后，两物体能够再次相遇。斜面无限长，g取10m/s2。求：
（1）试分析物体Q的带电性质并求出电荷量大小；
（2）分析物体P、Q第一次碰撞后物体Q可能的运动情况，此运动是否为周期性运动？若是，物体Q的运动周期为多大？
（3）物体P、Q第一次碰撞过程中由物体P和Q组成的系统损失的机械能为多少？

Answer 1

（1）首先判断带负电荷，因为由于题中给出：“静止在该处的小物体Q”能够静止在光滑斜面上知道该物体合力等于0。有知道静止时在匀强磁场中不受洛伦兹力。故物体只受重力和电场力，那么知道物体负电。由：mQg=Eq求出q=……

（2）是做周期运动

由于Q在磁场中合力等于0，而由于P碰撞它后有了初速度，所以物体只受洛伦兹力的作用所以必做周期性的圆周运动，其周期有：

        mv2/r=bqv ……………………………1

           v=2~r/T……………………………2

解得：T=2~m/Bq  

（3）由题中给的：“两物体能够再次相遇”知道物体Q运动N周期后物体P能到达其碰撞点处，这样可根据P碰撞后运动时间为N*T后再次来到碰撞点而斜面上P的加速度为g＊sin30 ＝g／2从而可求的碰撞后P的速度为v2．而已知PQ相距40m则可求的碰撞时P的末速度V1。有动量守恒知：mv1＝mv2－mv3．可求的Q碰撞后的速度。再有机械能损失：w＝1/2mv12-1/2mv22-1/2mv32

Answer 2

Q静止，受力平衡，电场力与重力等大反向，电场竖直向下，Q带负电
QE+mQg=0,Q=-0.1库伦
碰后Q受磁场力F=QvB提供向心力，在纸面上匀速圆周运动，F=mQrw^2(平方）
斜面与圆周相切，周期T’=2π/w
mPgh=½mPv‘’^2
mPv‘’=mQv+mpv'
由于只能在第一次碰撞处重逢
P在T时间内刚好回来，类竖直上抛运动
-v‘-v’=aT
mPgsin30=mPa
代入数据T‘=
δE=½mPv''^2-½mPv'^2-½mQv^2
题目中给的磁场强度是多少？自己代入算吧

Answer 3

能用动量守恒还做该题么

Answer 4

100

Answer 5

这题 Q带负电 P匀加速到Q是速度为V1 P与Q碰撞瞬间动量守恒 P被弹了回去速度为V2 Q有沿斜面向下速度V3 要想再次相遇 Q需要 电场里qE平衡重力G 求出电量q Q做匀速圆周运动 当Q再次到达第一次碰撞位置时候 P沿斜面匀减到0又加速到此位置 这就是再次相遇 从第一次碰撞到再次相遇两物体时间相同 Q圆周运动时间 有周期性 周期T用公式 2派m/qbB T还等于P匀减匀加时间 利用运动学可以求出V2 利用动量守恒可求出V3 最后 系统碰撞时动能损失就是机械能损失