在豎直平面內(nèi)放置一長為L、內(nèi)壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一個直徑比玻璃管直徑略小的小球，小球帶電荷量為－q、質(zhì)量為m．玻璃管右邊的空間存在著勻強磁場與勻強電場．勻強磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度為B；勻強電場方向豎直向下，電場強度大小為mg/q．如圖所示，場的左邊界與玻璃管平行，右邊界足夠遠．玻璃管帶著小球以水平速度v0垂直于左邊界進入場中向右運動，由于水平外力F的作用，玻璃管進入場中速度保持不變，一段時間后小球從玻璃管b端滑出并能在豎直平面內(nèi)運動，最后從左邊界飛離電磁場．運動過程中小球電荷量保持不變，不計空氣阻力．

（1）試求小球從玻璃管b端滑出時的速度大��；

（2）試求小球離開場時的運動方向與左邊界的夾角．


【答案】

（1）小球在玻璃管中沿水平方向做勻速直線運動

豎直方向做初速為零的勻加速直線運動

由得，即重力與電場力平衡  

所以小球在管中運動的加速度為：  

設(shè)小球運動至b端時的y方向速度分量為vy，則：  

所以小球運動至b端時速度大小為    

（2）設(shè)小球在管中運動的時間為t，小球在磁場中做圓周運動的半徑為R，運動軌跡如圖所示，t時間內(nèi)玻璃管的運動距離   

由牛頓第二定律得：    


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


有一系列衰變反應(yīng)如下：X®Y®Z，下列說法中正確的是                        （      ）

（A）若放射性元素X經(jīng)過6h還剩下沒有衰變，則它的半衰期為0.75h

（B）若X是Z的同位素，則a＝e

（C）a不可能與c相等

（D）a－e的最大值為8

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科目：高中物理 來源： 題型：


電荷均勻分布在半球面上，在這半球的中心O處電場強度等于E0.兩個平面通過同一條直徑，夾角為α(α<π2)，從半球中分出這一部分球面，則剩余部分球面上(在“大瓣”上)的電荷(電荷分布不變)在O處的電場強度

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)用如圖甲所示的電路測定未知電阻Rx的值及電源電動勢，R為電阻箱．

（1）若圖甲中電流表表盤有均勻刻度，但未標(biāo)刻度值，而電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻均可忽略不計，能否測得Rx的值？　 ▲ （填“能”或“不能”）．

（2）若該同學(xué)后來得知電流表量程后，調(diào)節(jié)電阻箱R=R1時，電流表的示數(shù)為I1；R=R2時，電流表的示數(shù)為I2，則可求得電源的電動勢為E=　 ▲   ．
（3）該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱的不同阻值，測得多組電流值，他把這些數(shù)據(jù)描在-R圖象上，得到一直線，如圖乙所示，由圖線可得E=　 ▲   V， Rx=　 ▲   Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，水平地面的B點右側(cè)有一圓形擋板。圓的半徑R=4m，B為圓心，BC連線與豎直方向夾角為37o．滑塊靜止在水平地面上的A點，AB間距L=4．5m．現(xiàn)用水平拉力F=18N沿AB方向拉滑塊，持續(xù)作用一段距離后撤去，滑塊恰好落在圓形擋板的C點，已知滑塊質(zhì)量辨=2kg，與水平面間的動摩擦因數(shù)=0．4，取g=10m/s2，sin37 o =0．6，cos37 o=0．8．求：

(1)拉力F作用的距離，

(2)滑塊從A點運動到圓弧上C點所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：


核電池是利用衰變反應(yīng)放出的能量來提供電能的，由于體積小、重量輕、壽命長，而且其能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場等影響，可以在很大的溫度范圍和惡劣的環(huán)境中工作，因此常作為航天器中理想的電源。核電池中經(jīng)常使用金屬钚238作為燃料，钚238是一種放射性同位素，其半衰期為88年，則下列說法正確的是

A．核電池不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場等影響的原因是衰變的固有特性造成的

B．钚238發(fā)生一次衰變時，新核的質(zhì)量數(shù)為232

C．1萬個钚238原子核經(jīng)過一個半衰期后還剩下5000個沒有衰變

D．钚238發(fā)生衰變時，有一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量釋放出來

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在坐標(biāo)系中， y＞0的區(qū)間，x＞0有沿x軸負(fù)方向的勻強電場，x＜0有垂直坐標(biāo)平面向內(nèi)的勻強磁場。質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，自x軸上的P點以速度垂直電場射入電場中，PO之間距離為，粒子離開電場進入磁場時與y軸正向夾角為30o，不計粒子重力和空氣阻力。

（1）求勻強電場的場強大小。

（2）若粒子能返回電場中，則磁感應(yīng)強度大小B應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿＋y方向的勻強電場， 在第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場（電場、磁場均未畫出）；一個比荷為的帶電粒子以大小為的初速度自點P（）沿＋x方向運動，恰經(jīng)原點O進入第Ⅰ象限，粒子穿過勻強磁場后，最終從x軸上的點Q（）沿－y方向進入第Ⅳ象限；已知該勻強磁場的磁感應(yīng)強度為，不計粒子重力。

⑴ 求第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的場強的大小；

⑵ 求粒子在勻強磁場中運動的半徑及時間；

⑶ 求圓形磁場區(qū)的最小半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：


平行板電容器與電動勢為的直流電源、電阻、電鍵連接成如圖所示的電路，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的點且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。斷開電鍵，若將下極板豎直向上移動一小段距離，則

A．油滴將豎直向上運動   

B．點的電勢將降低

C．油滴的電勢能減小     

D．電容器極板帶電量增大

 


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