(10分) 如下圖所示,質(zhì)量為m=1kg,電荷量為q=5×10-2 C的帶正電的小滑塊,從半徑為R=0.4m的光滑絕緣圓孤軌道上由靜止自A端滑下.整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1T,方向垂直紙面向里.求:

(1)滑塊到達C點時的速度;
(2)在C點時滑塊對軌道的壓力.(g=10 m/s2)
(1)(2)20.1 N

試題分析:(1)滑塊滑動過程中洛倫茲力不做功,由動能定理得(3分)
 (2分)
(2)在C點,受到四個力作用,如右圖所示,由牛頓第二定律與圓周運動知識得

(3分)
得: (1分)
由牛頓第三定律可知,滑塊對軌道的壓力為20.1 N(1分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)相距L="1.5" m的足夠長金屬導軌豎直放置,質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒和質(zhì)量
為m2="0.27kg" 的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上,如圖(a)所示,虛線上方磁場方向垂直紙面向里,虛線下方磁場方問豎直向下,兩處磁場磁感應強度大小相同。棒光滑,cd棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為,兩棒總電阻為1.8Ω,導軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上,大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下,從靜止開始,沿導軌勻加速運動,同時cd捧也由靜止釋放。(取10m/s2)

(1)求出磁感應強度B的大小和ab棒加速度的大;
(2)已知在2s內(nèi)外力F做功40J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)判斷cd棒將做怎樣的運動,求出cd棒達到最大速度所需的時間,并在圖(c)中定性畫出cd棒所受摩擦力隨時間變化的圖像。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖甲所示,間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導軌相連,平行導軌間距L=d/2,一根導體棒ab以一定的初速度向右勻速運動,棒的右側(cè)存在一個垂直紙面向里,大小為B的勻強磁場。棒進入磁場的同時,粒子源P釋放一個初速度為0的帶電粒子,已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板,并從M板上的一個小孔穿出。在板的上方,有一個環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B,垂直紙面向外的勻強磁場。已知外圓半徑為2d, 里圓半徑為d.兩圓的圓心與小孔重合(粒子重力不計)

(1)判斷帶電粒子的正負,并求當ab棒的速度為v0時,粒子到達M板的速度v;
(2)若要求粒子不能從外圓邊界飛出,則v0的取值范圍是多少?
(3)若棒ab的速度v0只能是,則為使粒子不從外圓飛出,則可以控制導軌區(qū)域磁場的寬度S(如圖乙所示),那該磁場寬度S應控制在多少范圍內(nèi)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,一個質(zhì)量為m =2.0×10-11kg,電荷量為q=1.0×10-5C的帶正電粒子P(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2。金屬板長L=20cm,兩板間距d =20cm,上極板帶正電,下極板帶負電。粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后進入右側(cè)垂直紙面向里的水平勻強磁場中,位于磁場左側(cè)的理想邊界緊鄰偏轉(zhuǎn)電場,磁場中其余區(qū)域沒有邊界。磁場磁感應強度為B。求:

(1)微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小?
(2)若粒子一定會由偏轉(zhuǎn)電場進入磁場中,偏轉(zhuǎn)電壓U2滿足什么條件?
(3)在(2)前提下若粒子離開磁場后不會第二次進入偏轉(zhuǎn)電場,則磁感應強度B應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,兩平行金屬板A、B的板長L=0.2m,板間距d=0.2m,兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓,并在兩板間形成交變的勻強電場,忽略其邊緣效應,在金屬板上側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場,其上下寬度D= 0.4m,左右范圍足夠大,邊界MN和PQ均與金屬板垂直,勻強磁場的磁感應強度B =1×l0-2T.在極板下側(cè)中點O處有一粒子源,從t=0時起不斷地沿著OO’發(fā)射比荷=1×l08 C/kg.初速度為v0=2×l05m/s的帶正電粒子,忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時極板間的電壓變化.

(1)求粒子進入磁場時的最大速率;
(2)對于能從MN邊界飛出磁場的粒子,其在磁場的入射點和出射點的間距s是否為定值?若是,求該值;若不是,求s與粒子由O出發(fā)的時刻t之間的關(guān)系式;
(3)定義在磁場中飛行時間最長的粒子為{A類粒子},求出{A類粒子}在磁場中飛行的時間,以及由O出發(fā)的可能時刻.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,在平面內(nèi)的第一象限內(nèi)存在沿軸正方向的勻強電場,在第四象限存在有界的磁場,磁感應強度,有一質(zhì)量為,電量為的電子以的速度從軸的點(0,cm)沿軸正方向射入第一象限,偏轉(zhuǎn)后從軸的點射入第四象限,方向與軸成角,在磁場中偏轉(zhuǎn)后又回到點,方向與軸也成角;不計電子重力.求:

(1)OQ之間的距離及電子通過Q點的速度大小.
(2)若在第四象限內(nèi)的磁場的邊界為直線邊界,即在虛線的下方有磁場,如圖中所示,求的坐標.
(3)若在第四象限內(nèi)的磁場為圓形邊界的磁場,圓形邊界的磁場的圓心坐標的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實線表示在豎直平面內(nèi)的電場線,電場線與水平方向成α角,水平方向的勻強磁場與電場正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運動,L與水平方向成β角,且α>β,則下列說法中正確的是:
A.液滴可能做曲線運動
B.液滴有可能做勻變速直線運動
C.電場線方向一定斜向上
D.液滴一定帶正電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E;在0<x<L區(qū)域內(nèi),x軸上、下方有相反方向的勻強電場,電場強度大小均為2E;在x>L的區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面的勻強磁場,磁感應強度大小不變、方向做周期性變化。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子(粒子重力不計),由坐標為(-L,)的A點靜止釋放。

⑴求粒子第一次通過y軸時速度大;
⑵求粒子第一次射入磁場時的位置坐標及速度;
⑶現(xiàn)控制磁場方向的變化周期和釋放粒子的時刻,實現(xiàn)粒子能沿一定軌道做往復運動,求磁場的磁感應強度B大小取值范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17 分)如圖所示的坐標系xOy中,x<0, y>0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場,的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy坐標平面向外的勻強磁場,X軸上A點坐標為(-L,0),Y軸上B點的坐標為(0,)。有一個帶正電的粒子從A點以初速度vA沿y軸正方向射入勻強電場區(qū)域,經(jīng)過B點進入勻強磁場區(qū)域,然后經(jīng)x軸上的C點 (圖中未畫出)運動到坐標原點O。不計重力。求:

(1)粒子在B點的速度vB是多大?
(2)C點與O點的距離xc是多大?
(3)勻強電場的電場強度與勻強磁場的磁感應強度的比值是多大?

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