如圖所示,空間存在豎直向上方向的勻強(qiáng)電場,E=2.0×102N/C,水平方向存在向外的勻強(qiáng)磁場,B=T,在A處有一個(gè)質(zhì)量為0.3Kg的小球,所帶電量為q=﹢2.0×10-2C。用長為L=6m的不可伸長的絕緣細(xì)線與固定點(diǎn)O連接,AO與電場線垂直處于水平狀態(tài),取g="10" m/s2,現(xiàn)讓該小球在A處靜止釋放。

求:(1)小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正上方時(shí)的速度大小和細(xì)線的拉力。
(2)若撤去磁場且電場方向轉(zhuǎn)到水平向左,小球仍從A處靜止釋放,求小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)增加的機(jī)械能△E和速度的大小。(結(jié)果可保留根號)
(1)  T=3.4N(2)△E= 24J;

試題分析:(1)在運(yùn)動過程中小球受到重力,電場力,洛倫茲力,其中洛倫茲力不做功,當(dāng)小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正上方時(shí),重力做負(fù)功,電場力做正功,根據(jù)動能定理可得:,解得解得(3分;
在最高點(diǎn)受到繩子的豎直向下的拉力T,豎直向下的重力mg,豎直向上的洛倫茲力,豎直向上的電場力,四個(gè)力的合力充當(dāng)向心力,
,解得T="3.4N" (3分)  
(2)過程中電場力做正功,增加的機(jī)械能等于減小的電勢能,所以,
△E= 24J(2分);
小球此時(shí)向下開始運(yùn)動,所以重力正功,故根據(jù)動能定理可得 解得(2分)
點(diǎn)評:做類型的題目關(guān)鍵是弄清楚粒子的受力情況,結(jié)合牛頓第二定律以及動能定理分析
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:填空題

如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖,平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,兩板間距離為20cm,要使輸出電壓為220V,則等離子體垂直射入磁場的速度v=    m/s。a是電源的     極。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面,從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動;進(jìn)入電場、磁場共存區(qū)域后,最終垂直打在下板的M點(diǎn)。

(1)判段墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值;
(3)現(xiàn)保持噴口方向不變,使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn),應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度 調(diào)至B ',則B ' 的大小為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)帶電的小球從P點(diǎn)自由下落,P點(diǎn)距場區(qū)邊界MN高為h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場,同時(shí)還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場與磁場的復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運(yùn)動,并從邊界上的b點(diǎn)穿出,已知ab=L,求:

(1)小球的帶電性質(zhì)及其電荷量與質(zhì)量的比值;
(2)該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)小球從P經(jīng)a至b時(shí),共需時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場。其電場強(qiáng)度為E,在該勻強(qiáng)電場中,用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡,此時(shí)小球離右板距離為b,如圖所示,問:

(1)小球所帶電荷的電性如何?電荷量多少?
(2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時(shí)間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用絕緣細(xì)線拴一個(gè)帶負(fù)電的小球,帶電量為q,讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中(場強(qiáng)為E)繞O點(diǎn)做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動,a、b兩點(diǎn)分別是圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。則下列說法中正確的是
A.小球質(zhì)量為qE/g
B.小球在運(yùn)動中機(jī)械能守恒
C.小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí),機(jī)械能最大
D.小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí),電勢能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一,它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示,在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場,一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動。已知電場強(qiáng)度的大小分別是N/C和N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量,帶電量,A點(diǎn)距虛線的距離,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對論效應(yīng)。求:

(1)B點(diǎn)到虛線的距離
(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,一帶電液滴從靜止開始自A沿曲線ACB運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí),速度為零,C是軌跡的最低點(diǎn),以下說法中不正確的是(   )
A.滴帶負(fù)電
B.滴在C點(diǎn)動能最大
C.若液滴所受空氣阻力不計(jì),則機(jī)械能守恒
D.液滴在C點(diǎn)機(jī)械能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖甲所示,相距為L的兩平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在絕緣水平面上,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì).兩根相同的金屬棒c和d與導(dǎo)軌垂直放置,它們的質(zhì)量均為m,電阻均為R,間距為s0,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.在t=0時(shí)刻,對c棒施加一水平向右的力,使其從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.在t0時(shí)刻,d棒開始運(yùn)動,此后保持水平力不變,由速度傳感器測得兩金屬棒的v-t圖象如圖乙所示,從t1時(shí)刻開始兩金屬棒以相同的加速度做勻加速直線運(yùn)動,此時(shí)兩金屬棒的間距為s,試求:

(1)在0至t1時(shí)間內(nèi)通過金屬棒c的電荷量;
(2)t0時(shí)刻回路的電功率和金屬棒c的速度大。
(3)t1時(shí)刻兩金屬棒的加速度大。

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