如圖所示,水平虛線L1、L2間的高度差h=5 cm.L1的上方和L2的下方都存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場,下方磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是上方的倍,一帶電微粒正好能在豎直平面內(nèi)沿圖中軌道做周期性運(yùn)動(dòng),在兩磁場中的軌跡都是半圓.當(dāng)運(yùn)動(dòng)到軌跡最低點(diǎn)時(shí),如果撤去電場,微粒將做勻速直線運(yùn)動(dòng).取g=10 m/s2.

(1)說出微粒的繞行方向;

(2)分別求出微粒在兩磁場中的速度大;

(3)求出微粒在兩磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑.

(1)逆時(shí)針                                                      

(2)設(shè)在上下方磁場中速度分別為v1、v2,軌道半徑為R

B1qv1=                                                       

B2qv2=                                                          

mv22-mv12=mgh                                            

將B2=B1代入,聯(lián)立得v1==1 m/s

v2=2=m/s.                                                     

(3)在L2下方  R=                                          

B2qv2=mg                                                              

qE=mg                                                                  

聯(lián)立得R=(2分)  R=0.2 m.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平虛線上方有場強(qiáng)為E1的勻強(qiáng)電場,方向豎直向下,虛線下方有場強(qiáng)為E2的勻強(qiáng)電場,方向水平向右;在虛線上、下方均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外,ab是一長為L的豎直絕緣細(xì)桿,位于虛線上方,b端恰在虛線上,將一套在桿上的帶電小環(huán)從a端由靜止開始釋放,小環(huán)先加速而后勻速到達(dá)b端,環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,小環(huán)的重力不計(jì),當(dāng)環(huán)脫離桿后在虛線下方沿原方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:
(1)E1與E2 的比值;
(2)若撤去虛線下方的電場,小環(huán)進(jìn)入虛線下方后的運(yùn)動(dòng)軌跡為半圓圓周半徑為
L3
,環(huán)從a到b的過程中克服摩擦力做功Wf與電場力做功WE之比有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平虛線L1和L2、L3和L4之間存在兩個(gè)磁場方向相反的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,磁場高度為h,兩磁場相距也為h.豎直平面內(nèi)有一電阻均勻的凸形銅線框,質(zhì)量為m,AB、EF、CD、GH邊水平,AB邊長為l,EF邊長3l,BC、AH、ED、FG邊長為h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進(jìn)入上面磁場時(shí)加速度恰好為零,當(dāng)AB邊出下面磁場的前一段時(shí)間內(nèi),線框在做勻速運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g)求:
精英家教網(wǎng)
(1)線框的電阻;
(2)在GH、CD邊進(jìn)入上面磁場后某時(shí)刻金屬框上的熱功率為P,則此時(shí)框的速度;
(3)在AB邊穿越兩個(gè)磁場過程中金屬框損失的機(jī)械能;
(4)大致畫出金屬框中電流隨高度變化的圖象.(下落2h內(nèi)已畫出)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平虛線X下方區(qū)域分布著方向水平、垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,整個(gè)空間存在勻強(qiáng)電場(圖中未畫出).質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球P靜止于虛線X上方A點(diǎn),在某一瞬間受到方向豎直向下、大小為I的沖量作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng).在A點(diǎn)右下方的磁場中有定點(diǎn)O,長為l的絕緣輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端連接不帶電的質(zhì)量同為m的小球Q,自然下垂.保持輕繩伸直,向右拉起Q,直到繩與豎直方向有一小于50的夾角,在P開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)自由釋放Q,Q到達(dá)O點(diǎn)正下方W點(diǎn)時(shí)速率為v0.P、Q兩小球在W點(diǎn)發(fā)生正碰,碰后電場、磁場消失,兩小球粘在一起運(yùn)動(dòng).P、Q兩小球均視為質(zhì)點(diǎn),P小球的電荷量保持不變,繩不可伸長,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.
(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小和P進(jìn)入磁場時(shí)的速率v;
(2)若繩能承受的最大拉力為F,要使繩不斷,F(xiàn)至少為多大?
(3)求A點(diǎn)距虛線X的距離s.

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科目:高中物理 來源:2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理(四川卷帶解析) 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,水平虛線X下方區(qū)域分布著方向水平、垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,整個(gè)空間存在勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球P靜止于虛線X上方A點(diǎn),在某一瞬間受到方向豎直向下、大小為I的沖量作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在A點(diǎn)右下方的磁場中有定點(diǎn)O,長為l的絕緣輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端連接不帶點(diǎn)的質(zhì)量同為m的小球Q,自然下垂。保持輕繩伸直,向右拉起Q,直到繩與豎直方向有一小于5。的夾角,在P開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)自由釋放Q,Q到達(dá)O點(diǎn)正下方W點(diǎn)是速率為v0。P、Q兩小球在W點(diǎn)發(fā)生正碰,碰到電場,磁場消失,兩小球黏在一起運(yùn)動(dòng)。P、Q兩小球均視為質(zhì)點(diǎn),P小球的電荷量保持不變,繩不可伸長不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。

(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小和進(jìn)入磁場時(shí)的速率;
(2)若繩能承受的最大拉力為,要使繩不斷,至少為多大?
(3)求點(diǎn)距虛線的距離

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科目:高中物理 來源:2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理(四川卷解析版) 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,水平虛線X下方區(qū)域分布著方向水平、垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,整個(gè)空間存在勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球P靜止于虛線X上方A點(diǎn),在某一瞬間受到方向豎直向下、大小為I的沖量作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在A點(diǎn)右下方的磁場中有定點(diǎn)O,長為l的絕緣輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端連接不帶點(diǎn)的質(zhì)量同為m的小球Q,自然下垂。保持輕繩伸直,向右拉起Q,直到繩與豎直方向有一小于5的夾角,在P開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)自由釋放Q,Q到達(dá)O點(diǎn)正下方W點(diǎn)是速率為v0。P、Q兩小球在W點(diǎn)發(fā)生正碰,碰到電場,磁場消失,兩小球黏在一起運(yùn)動(dòng)。P、Q兩小球均視為質(zhì)點(diǎn),P小球的電荷量保持不變,繩不可伸長不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。

(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小和進(jìn)入磁場時(shí)的速率;

(2)若繩能承受的最大拉力為,要使繩不斷,至少為多大?

(3)求點(diǎn)距虛線的距離

 

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