如圖，與水平面成37°傾斜軌道AB，其延長線在C點(diǎn)與半圓軌道CD（軌道半徑R=1m）相切，全部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內(nèi)。整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿斜面AB下滑，至B點(diǎn)時(shí)速度為，沿著直線BC運(yùn)動(dòng)，小球在BC段對軌道無壓力，運(yùn)動(dòng)到達(dá)C處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無動(dòng)能損失，小球剛好能到達(dá)D點(diǎn)，到達(dá)D點(diǎn)的同時(shí)撤去磁場。不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2，cos37°＝0.8，求：

小題1:小球帶何種電荷。
小題2:小球離開D點(diǎn)后若落在AC上，其交點(diǎn)距C點(diǎn)的距離多少．
小題3:小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功。

小題1:正電荷
小題2:2.26m
小題3:27.6J

（1）正電荷                       （2分）
（2）依題意可知小球在BC間做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
在C點(diǎn)的速度為：                   

在BC段其受力如圖所示，設(shè)重力和電場力合力為F.
F＝qvCB                                         （1分）
又 F＝mg/cos37°＝5N                      
解得：                              
在D處由牛頓第二定律可得：
                                 （1分）

a＝F/m                                          
由                           
得：                （1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空中有一以（r，0）為圓心、半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場的上方有兩等大的平行金屬板MN，兩板間距離為2r.從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi).當(dāng)質(zhì)子進(jìn)入兩板間時(shí)兩板間可立即加上如圖所示的電壓，且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，不計(jì)重力,求：
（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小;
（2）若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場，到達(dá)M板所需的時(shí)間為多少?
（3）若質(zhì)子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場時(shí)，粒子離開磁場后能夠平行于金屬板進(jìn)入兩板間，求θ的范圍以及質(zhì)子打到M板時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一種稱為“質(zhì)量分析器”的裝置如圖所示。A表示發(fā)射帶電粒子的離子源，發(fā)射的粒子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形細(xì)彎管（四分之一圓�。诖艌隽ψ饔孟掳l(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D。若粒子質(zhì)量不同、或電量不同、或速率不同，在一定磁場中的偏轉(zhuǎn)程度也不同。如果偏轉(zhuǎn)管道中心軸線的半徑一定，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定，粒子的電荷和速率一定，則只有一定質(zhì)量的粒子能自漂移管道D中引出。已知帶有正電荷q=1.6×10-19的磷離子質(zhì)量為m=51.1×10-27kg，初速率可認(rèn)為是零，經(jīng)加速管B加速后速率為v=7.9×105m/s。求（都保留一位有效數(shù)字）：
⑴加速管B兩端的加速電壓應(yīng)為多大？
⑵若圓形彎管中心軸線的半徑R=0.28m，為了使磷離子自漂移管道引出，則圖中虛線所圍正方形區(qū)域內(nèi)應(yīng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大的勻強(qiáng)磁場？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的平行板器件中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。一帶電粒子(重力不計(jì)) 從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子
A．一定帶正電
B．速度
C．若速度，粒子一定不能從板間射出
D．若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場方向與Oxy平面平行，且與x軸的夾角為，重力加速度為g。

小題1:一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場強(qiáng)度的最小值及對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
小題2:在滿足（1）的條件下，當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過y軸上的點(diǎn)時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在Oxz平面內(nèi)的位置；
小題3:當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過y軸上的點(diǎn)時(shí)，改變電場強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過x軸，問電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

真空中有一正方形區(qū)域abcd，讓一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）從a點(diǎn)以相同的初速度v沿ab方向射入該區(qū)域；若區(qū)域內(nèi)只有平行于ad 的勻強(qiáng)電場，粒子恰好從c點(diǎn)射出；若區(qū)域內(nèi)只有垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場，粒子也恰好從c點(diǎn)射出。則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小關(guān)系是
A．
B．E = vB
C．E = 2vB
D．E = 4vB
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖a所示，一個(gè)質(zhì)量為m = 2.O×1O-11kg，電荷量q =1.O×1O-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì))，從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，垂直于場強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V，金屬板長L=20cm，兩板間距d =1Ocm．

小題1:粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0大小；
小題2:粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；
小題3:在勻強(qiáng)電場的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場的時(shí)刻為t =0，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示，圖中以磁場垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)初速度方向與磁場的交邊界點(diǎn))。求在t =×10-6s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X，Y)。(答案可以用根式表示，如用小數(shù)，請保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場互相垂直，豎直的絕緣桿上套有一帶負(fù)電的小環(huán)。小環(huán)由靜止開始下落的過程中，所受的摩擦力：
A．始終不變B．先增大后不變。
C．先減小最后為零D．先減小后增大，最后不變。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為－q的微粒以速度v與水平方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里．如果微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是(　　)
A．微粒受電場力、洛倫茲力、重力三個(gè)力作用
B．微粒受電場力、洛倫茲力兩個(gè)力作用
C．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝
D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案