如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕緣管做在的圓環(huán)半徑為R，位于豎直平面內(nèi)．管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R，以環(huán)的圓心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系xoy，在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場，其它象限加垂直環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場．一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)從b點(diǎn)由時(shí)靜止釋放，小球直徑略小于管的內(nèi)徑，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．要使小球能沿絕緣管做圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)a．

（1）電場強(qiáng)度至少為多少？

（2）在（1）問的情況下，要使小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，第二次通過最高點(diǎn)a時(shí)，小球?qū)^緣管恰好無壓力，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？（重力加速度為g）


解：（1）小球恰能通過a點(diǎn)，小球第一次到達(dá)a點(diǎn)的速度為0，

由動(dòng)能定理有：qER﹣mgR=0…①

故…②

（2）設(shè)第二次到達(dá)a點(diǎn)的速度為vn，由動(dòng)能定理有：…③

到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍狼『脽o壓力，由牛頓第二定律有：…④

聯(lián)立②③④得

答：（1）電場強(qiáng)度至少為．

（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37º，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，試求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小、方向；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R＝9Ω的電阻串聯(lián)在電路上，電動(dòng)勢(shì)E＝30 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U＝10 V，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM＝1 Ω，下列說法中正確的是

A．通過電動(dòng)機(jī)的電流為10 A

B．通過電動(dòng)機(jī)的電流小于10 A

C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率大于16 W

D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率小于16 W

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，A、B質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，AB間用彈簧連接著，彈簧彈性系數(shù)k=100N/m，輕繩一端系在A上，另一端跨過定滑輪，B為套在輕繩上的光滑圓環(huán)，另一圓環(huán)C固定在桌邊，B被C擋住而靜止在C上，若開始時(shí)作用在繩子另一端的拉力F為零，此時(shí)A處于靜止且剛沒接觸地面�，F(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子，恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升，不計(jì)摩擦且彈簧沒超過彈性限度，求

（1）B剛要離開C時(shí)A的加速度, （2）若把拉力F改為F=30N，則B剛要離開C時(shí)，A的速度。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的通電螺線管，在其軸線上有一條足夠長的直線ab．用磁傳感器測(cè)量ab上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的大致圖象是 

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科目：高中物理 來源： 題型：


在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反，則碰撞后B球的速度大小可能是（    ）

A.  0.6v        B.  0.4v       C.  0.3v        D.  0.2v

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖為A、B兩物體在同一地點(diǎn)沿相同方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象，由圖可知：





A．A出發(fā)時(shí)間比B早5s； B．15s末A、B兩物體的位移相同；

C．10s末A、B兩物體的速度大小相等； D．15s內(nèi)A的位移比B的位移大50m。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，兩個(gè)相同裝置：兩輛相同的小車并排放在兩相同的直軌道上，小車前端系上細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤．盤里可以分別放不同質(zhì)量的砂子，小車后端連著紙帶，紙帶分別穿過固定在軌道上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并聯(lián)接在同一接線板上．實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通接線板的電源使兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始打點(diǎn)，然后同時(shí)釋放兩輛小車，當(dāng)其中有一輛小車快接近導(dǎo)軌末端時(shí)，斷開接線板的電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作．

如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的兩條紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為所選取的測(cè)量點(diǎn)（相鄰兩點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫出），兩相鄰測(cè)量點(diǎn)間的距離如圖所示，單位為cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz．

（1）求出①號(hào)紙帶測(cè)量點(diǎn)5的速度v5=　  　m/s；①號(hào)紙帶對(duì)應(yīng)的加速度值為　  　m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）利用此裝置，正確平衡摩擦力后，研究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系，是否必須求出兩輛小車運(yùn)動(dòng)加速度的確切值？　 　（選填“是”或“否”）；請(qǐng)說明理由：　       　 。

（3）利用此圖的其中一個(gè)裝置，還可以探究做功與物體速度變化的關(guān)系． 若用M表示小車及車上砝碼的總質(zhì)量，m表示砂子及盤的總質(zhì)量，對(duì)于改變外力對(duì)小車做的功，下列說法正確的是　  　

A．通過改變小車運(yùn)動(dòng)的距離來改變外力做功時(shí)，必須平衡摩擦，必須滿足M遠(yuǎn)大于m

B．通過改變小車運(yùn)動(dòng)的距離來改變外力做功時(shí)，不需要平衡摩擦，也不需要滿足M遠(yuǎn)大于m

C．通過改變小盤里砂子的質(zhì)量來改變外力做功時(shí)，必須平衡摩擦，必須滿足M遠(yuǎn)大于m

D．通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時(shí)，只需平衡摩擦不需要滿足M遠(yuǎn)大于m

（4）若在①號(hào)紙帶上標(biāo)注紙帶隨小車運(yùn)動(dòng)的加速度方向，應(yīng)該是　   　（填“O→E”，或“E→O”）

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科目：高中物理 來源： 題型：


所示，在x軸上方垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩帶電量相同而質(zhì)量不同的粒子以相同的速度從O點(diǎn)以與x軸正方向成α=60°角在圖示的平面內(nèi)射入x軸上方時(shí)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為m1的粒子從a點(diǎn)射出磁場，質(zhì)量為m2的粒子從b點(diǎn)射出磁場．若另一與a、b帶電量相同而質(zhì)量不同的粒子以相同速率與x軸正方向成α=30°角射入x軸上方時(shí)，發(fā)現(xiàn)它從ab的中點(diǎn)c射出磁場，則該粒子的質(zhì)量應(yīng)為（不計(jì)所有粒子重力作用）（　�。�

　

A．

（m1+m2）

B．

（m1+m2）

C．

（m1+m2）

D．

（m1+m2）

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