佛山第二模式的历史答案

进入电场和磁场后,P受到三种力:电场力、重力和洛伦兹力。

电场力f = QE = 0.3n

重力G=mg=0.3N?

可以看出,电场力和重力大小相等,方向相反,两个力是平衡的。

所以相当于P在电场和磁场中只受洛仑兹力,做匀速圆周运动。

(2)P在磁场中受到洛仑兹力,为P做圆周运动提供向心力。

所以qvB=mv2R?

p的圆周运动半径R=mvqB?①

周期t = 2π RV = 2π MQB

T=12s代入数据

从已知的条件来看,有t = 1.0s = 112t。

所以如下图所示:

p = 30的轨迹圆心角θ?

右图可以看出,轨迹半径r = dsinθ = 0.2msin30 = 0.4m。

结合①公式,V=0.2m/s。

(3)当P和Q碰撞时,系统动量守恒,存在

mv0=mv+mQvQ

代入数据可以得到VQ = 0.6m/s

碰撞后,Q的水平方向只受摩擦力的影响。应用牛顿第二定律,有

μmg=ma

得到a=0.8m/s2。

因为Q在摩擦力的作用下做匀速直线运动,速度取为正方向,加速度a=-0.8m/s2。

那么q停止前的运动时间t' = 0?vQa=0?0.6?0.8s=0.75s?

因为t' < t,意味着t'

所以位移x = 0?vQ22a=0?0.622×(?0.8)米= 0.225米

即Q停留在从初始位置向右0.225m处。

答案:(1)通过受力分析,判断P球碰撞后在电场和磁场中做匀速圆周运动;

(2)P出电场和磁场的速度为v = 0.2m/s;

(3)在P走出电场和磁场的瞬间,Q停留在离初始位置0.225m的右侧。