(10分)如圖19所示,在水平向左、電場強度為E的勻強電場中,豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿,桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán),圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ。

(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f;
(2)若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求:
①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大。
②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek。

(1)(2)

解析試題分析:(1)在水平方向圓環(huán)受到的彈力
則摩擦力            (3分)
(2)①圓環(huán)剛開始運動時不受洛倫茲力,因此,摩擦力大小
在豎直方向,由牛頓第二定律         (1分)
解得           (2分)
②當(dāng)重力與滑動摩擦力平衡時,圓環(huán)速度最大,動能最大。
              (1分)
最大速度           (2分)
最大動能        (1分)
考點:帶電粒子在勻強電場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一帶電的小球從P點自由下落,P點距場區(qū)邊界MN高為h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場強度為E的勻強電場,同時還有勻強磁場,小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復(fù)合場后,恰能作勻速圓周運動,并從邊界上的b點穿出,已知ab=L,求:

(1)該勻強磁場的磁感強度B的大小和方向;
(2)小球從P 運動到b的過程中,共需多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在+y方向的勻強電場,電場強度為E。在x軸上方以原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場的方向垂直于xoy平面向外,磁感應(yīng)強度為B。-y軸上的A點與O點的距離為d,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后從O點射入磁場,不計粒子的重力。

(1)求粒子在磁場中運動的軌道半徑r;
(2)要使粒子進人磁場之后不再經(jīng)過x軸,求電場強度的取值范圍;
(3)改變電場強度,使得粒子經(jīng)過x軸時與x軸成θ=300的夾角,求此時粒子在磁場中的運動時間t及經(jīng)過x軸的位置坐標值x0。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)電子自靜止開始經(jīng)M、N板間的電場加速后從A點垂直于磁場CD邊界射入右側(cè)范圍足夠大,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,經(jīng)過一段時間電子經(jīng)過CD邊界上的P點(圖中未畫出),如圖所示。已知AP間的距離為d,電子的質(zhì)量為m,電量為e)求:

(1)電子在磁場中運動時的圓周半徑;
(2)電子在磁場中的運動時間;
(3)M、N板間的電壓。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩個平行金屬板AB中間為一勻強電場,AB相距10cm,CD為電場中的兩點,CD=8cm,CD連線和電場方向成60°角,C點到A板的距離為2cm。已知質(zhì)子從C點移到D點,電場力作功為3.2×10-17J。(質(zhì)子帶電量為1.6×10-19C)求:
(1)勻強電場的電場強度;
(2)AB兩板之間的電勢差;
(3)若將A板接地,則C、D兩點的電勢各為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm,兩板間距d=1.0cm,兩板間電壓為90v,且上板為正,一個電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,從兩板中間射入,如圖,求:(電子質(zhì)量m=9.01×10-31kg)

(1)電子飛出電場時沿垂直于板方向偏移的距離是多少?
(2)電子飛出電場時的垂直于板方向的速度是多少?
(3)電子離開電場后,打在屏上的P點,若S=10cm,求OP的長?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,ABCD為一個正方形,勻強電場與這個正方形所在平面平行,把一個電量為的負電荷從A點移到B點,電場力做功;把一個電量為的正電荷從B點移到C點,克服電場力做功,設(shè)A點電勢為零,求:

(1)B、C兩點的電勢;
(2)把電量為q2的正電荷從C點移到D點電場力做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在空間中取直角坐標系Oxy,在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場,場強大小為E。靜止的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后,從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,A點坐標為(0,h)。已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,加速電場的電勢差U>,電子的重力忽略不計,求:

(1)電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v;
(2)電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離l。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,A、B兩塊金屬板水平放置,相距為d="0." 6 cm,兩板間加有一周期性變化的電壓,當(dāng)B板接地()時,A板電勢,隨時間變化的情況如圖乙所示.現(xiàn)有一帶負電的微粒在t=0時刻從B板中央小孔射入電場,若該帶電微粒受到的電場力為重力的兩倍,且射入電場時初速度可忽略不計.求:

(1)在0~~T這兩段時間內(nèi)微粒的加速度大小和方向;
(2)要使該微粒不與A板相碰,所加電壓的周期最長為多少(g="10" m/s2).

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