【題目】圓心在O、半徑為L的絕緣管道(內(nèi)壁光滑)固定于絕緣光滑水平面上,除abdO內(nèi)無電場和磁場外,圖中其它虛線框內(nèi)存在勻強電場或勻強磁場,場的方向如圖所示。將質(zhì)量為m、電量+q的質(zhì)點(不計重力)從A點靜止釋放,經(jīng)電場加速后進入磁場Ⅰ區(qū)域,然后再一次經(jīng)過電場加速從管口D射出,沿頂角∠c=30o直角三角形的ab邊射入磁場Ⅱ區(qū)域。電場強度大小均為E,沿電場線方向電場寬度為L。
(1)若質(zhì)點在Ⅰ區(qū)域磁場中運動時對管壁無壓力,求進入Ⅰ區(qū)域的速度大小和Ⅰ區(qū)域磁感應(yīng)強度B1的大;
(2)質(zhì)點處于管口D時,求管道受到的壓力大。
(3)質(zhì)點只從ac邊射出(ac邊長為L),求Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強度B2取值范圍是多少?
【答案】(1);(2)(3)
【解析】試題分析:(1)電場力做功,由動能定理即可求出粒子的速度,由洛倫茲力提供向心力即可得出磁感應(yīng)強度;
(2)先由動能定理求出粒子到達D點的速度,然后由牛頓第二定律求出受到的支持力;
(3)粒子恰好不從ac邊射出時,恰好與ac相切,畫出運動的根據(jù),結(jié)合幾何關(guān)系結(jié)合求解.
解:(1)電場力做功,由動能定理得:
所以:
粒子在磁場中運動,洛倫茲力提供向心力,得:
所以:
(2)從磁場中出來后電場力做功,得:
所以:
粒子在D點,支持力與電場力的合力提供向心力,得:
由牛頓第三定律可得,粒子對軌道的壓力也是5qE
(3)粒子進入下邊的磁場中后,恰好與AC相切時,軌跡如圖,則:
由圖中幾何關(guān)系可得:
即
此時:
質(zhì)點只從ac邊射出(ac邊長為L),Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強度不超過
答:(1)若質(zhì)點在Ⅰ區(qū)域磁場中運動時對管壁無壓力,進入Ⅰ區(qū)域的速度大小和Ⅰ區(qū)域磁感應(yīng)強度B1的大小;
(2)質(zhì)點處于管口D時,管道受到的壓力大小是5qE;
(3)質(zhì)點只從ac邊射出(ac邊長為L),Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強度取值范圍是
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【題目】關(guān)于摩擦力的下列說法中,正確的是
A. 靜摩擦力產(chǎn)生在兩個相對靜止的物體之間,滑動摩擦力產(chǎn)生在相對運動的物體之間
B. 靜摩擦力可以作為動力、阻力,而滑動摩擦力只能作為阻力
C. 有摩擦力一定存在彈力,且摩擦力的方向總與相對應(yīng)的彈力方向垂直
D. 摩擦力的大小與正壓力大小成正比
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【題目】如圖所示,有四個等量異種電荷,放在正方形的四個頂點處。A、B、C、D為正方形四個邊的中點,O為正方形的中心,下列說法中正確的是 ( )
A. A、C兩個點的電場強度方向相反
B. O點電場強度等于零
C. 將一帶正電的試探電荷從B點沿直線移動到D點,電場力做功為零
D. O點的電勢低于A點的電勢
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【題目】衛(wèi)星發(fā)射進入預(yù)定軌道往往需要進行多次軌道調(diào)整.如圖所示,某次發(fā)射任務(wù)中先將衛(wèi)星送至近地軌道,然后再控制衛(wèi)星進入橢圓軌道.圖中O點為地心,A點是近地軌道和橢圓軌道的交點,遠地點B離地面高度為6R(R為地球半徑).設(shè)衛(wèi)星在近地軌道運動的周期為T,下列對衛(wèi)星在橢圓軌道上運動的分析,其中正確的是
A. 控制衛(wèi)星從圖中低軌道進入橢圓軌道需要使衛(wèi)星減速
B. 衛(wèi)星通過A點時的速度是通過B點時速度的6倍
C. 衛(wèi)星通過A點時的加速度是通過B點時加速度的6倍
D. 衛(wèi)星從A點經(jīng)4T的時間剛好能到達B點
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【題目】M、N是某電場中一條電場線上的兩點,若在M點釋放一個初速度為零的電子,電子僅受電場力作用,并沿電場線由M點運動到N點,其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.電子運動的軌跡為直線
B.該電場是勻強電場
C.電子在N點的加速度大于在M點的加速度
D.電子在N點的動能小于在M點的動能
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【題目】發(fā)電機和電動機的發(fā)明使人類步入電氣化時代,其中電動機依據(jù)的物理原理是( )
A. 磁場對電流的作用
B. 磁鐵間的相互作用
C. 慣性定律
D. 萬有引力定律
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【題目】下列物體處于平衡狀態(tài)的是
A. 沿固定粗糙斜面勻速下滑的物體
B. 豎直向上拋出的籃球
C. 懸停在空中的熱氣球
D. 緊急剎車過程中的汽車
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【題目】關(guān)于直線運動,下列說法中正確的是( )
A. 勻速直線運動的速度是恒定的,不隨時間而改變
B. 勻變速直線運動的瞬時速度隨時間而改變
C. 速度隨時間不斷增加的運動,叫做勻加速直線運動
D. 速度隨時間均勻減小的運動,通常叫做勻減速直線運動
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【題目】一個做勻變速直線運動的物體,初速度是4.0 m/s,加速度大小是2.5 m/s2,若加速度方向與速度方向一致,物體4s末的速度是__m/s;若加速度與速度方向相反,物體4s末的速度大小是______m/s。
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