如圖所示，矩形金屬框架的右面中央有個小孔，當(dāng)框架在水平方向的勻強(qiáng)磁場中以=2m／s的速度向右勻速運(yùn)動時，有一個帶電液滴水平向左射入孔中，它相對于磁場速度為u，結(jié)果液滴恰好在框架內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動。問：
(1)液滴必須帶什么性質(zhì)的電荷?
(2)液滴作勻速圓周運(yùn)動的周期T是多少?
(3)為使液滴能在框架中完整地運(yùn)動一周，速度u要滿足什么條件?框架寬度L要滿足什么條件?
 
(1)液滴必帶負(fù)電荷。
(2) s
(3) ＜9.4m/s
＞7.54m
(1)金屬框架在磁場中運(yùn)動，穿過它所圍面積的磁通量不變，所以沒有感生電流。但由于兩豎直框在做勻速地切割磁感線的運(yùn)動，上下兩板間有電勢差，且形成了一個豎直向下的勻強(qiáng)電場。又因為運(yùn)動液滴恰好作勻速圓周運(yùn)動，說明它所受的重力mg跟電場力F平衡，洛侖茲力f提供做向心力，使粒子做勻速圓周運(yùn)動。由題意可知，液滴必帶負(fù)電荷。
(2)根據(jù)二力平衡以及電磁感應(yīng)的規(guī)律，有:。磁感應(yīng)強(qiáng)度為:
因為洛侖茲力，提供向心力，故有:,解得轉(zhuǎn)動半徑為:
液滴圓周運(yùn)動的周期為:s
(3)要使液滴不跟框架右壁相碰，應(yīng)滿足條件：＜=1.88(m)
由＜1.88m ,可得:＜=9.4m/s
要使液滴不跟框架上壁相碰，應(yīng)滿足條件: ＜,＞=7.54m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，和為水平放置的光滑平行導(dǎo)軌，區(qū)域內(nèi)充滿方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。、間的寬度是、間寬度的2倍。設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒的質(zhì)量是的質(zhì)量的2倍。現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個初速度，沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動，下列說法正確的(      )
A．、兩棒組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒
B．、兩棒組成的系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)定時動量守恒
C．、兩棒在達(dá)到穩(wěn)定時，速度大小之比為1:2
D．、兩棒在達(dá)到穩(wěn)定時，速度大小之比為1:1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(1996年全國，26)設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場強(qiáng)度的大小為E＝4.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.15T，今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v＝20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有兩束均由質(zhì)子和氘核混合組成的粒子流，第一束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動量，第二束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動能.現(xiàn)打算將質(zhì)子和氘核分開，以下方法可行的是(　　)
A．讓第一束粒子流垂直電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場后穿出
B．讓第一束粒子流垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后穿出
C．讓第二束粒子流垂直電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場后穿出
D．讓第二束粒子流垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后穿出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

電流表的矩形線圈數(shù)匝。矩形線圈處在磁場中的兩條邊長，另兩條邊長為。指針每轉(zhuǎn)1度角，螺旋彈簧產(chǎn)生的阻礙力矩，指針的最大偏轉(zhuǎn)角為80°，已知電流表磁極間沿輻射方向分布的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度（如圖）。求該電流表的滿偏電流值（即電流量程）多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖(甲)所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，圓半徑為，且圓心O在PQ的延長線上，現(xiàn)使置于P處的粒于源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為、電量為的帶負(fù)電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計，粒子間的相互作用力忽略不計)，從某一時刻開始，在板N、M間加上如圖(乙)所示的交變電壓，周期為T，電壓大小為，如果只有在每個周期的0～時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q射出，求：
(1)平行金屬板的板間距離。
(2)帶電粒子達(dá)到Q孔的速度范圍．
(3)帶電粒子通過該圓形磁場的最小偏轉(zhuǎn)角．

(甲)                             (乙)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝4V／m，方向水平向左，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直于紙面向里.一個質(zhì)量m=1g、帶正電的小物體A從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無初速下滑，當(dāng)它滑行h=0．8m到N點(diǎn)時離開壁做曲線運(yùn)動，運(yùn)動到P點(diǎn)時恰好處于平衡狀態(tài)，此時速度方向與水平方向成45°設(shè)P與M的高度差H=1.6m.求：
(1)A沿壁下滑過程中摩擦力做的功；
(2)P與M的水平距離S.(g取10m／s2)
　

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6-10所示，在勻強(qiáng)磁場中有一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)它運(yùn)動到M點(diǎn)，突然與一不帶電的靜止粒子碰撞合為一體，碰撞后的運(yùn)動軌跡應(yīng)是圖6-10中的哪一個(實線為原軌跡，虛線為碰后軌跡)（　�。�

圖6-10

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

關(guān)于磁感線的說法不正確的是（　�。�
A．直線電流產(chǎn)生的磁場的磁感線是閉合的曲線
B．永久磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止
C．磁感線是一種假想的曲線，可以用它來形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向
D．空間任意兩條磁感線不相交

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