分析 (1)當(dāng)金屬棒ab不動時,小球在金屬板間做平拋運(yùn)動,根據(jù)水平位移和豎直位移,由運(yùn)動學(xué)公式即可求得初速度v0.
(2)若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),小球在金屬板間受力必須平衡,電場力應(yīng)豎直向上,小球帶負(fù)電,可判斷出電容器極板的電性,由右手定則判斷出金屬棒ab的運(yùn)動方向.根據(jù)歐姆定律得到板間電壓與感應(yīng)電動勢的關(guān)系,對于小球,根據(jù)平衡條件列式,求解即可.
(3)若要使小球能從金屬板間做勻速圓周運(yùn)動,則重力和電場力平衡,洛倫茲力提供向心力,求解即可.
解答 解:
(1)小球在金屬板間做平拋運(yùn)動
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律:$\fracgdkxqh0{2}=\frac{1}{2}g{t^2}$,$\frac2nv1h7o{2}=\frac{1}{2}g{(\frac{L}{Vo})^2}$
解得:${V_o}=L\sqrt{\frac{g}t6wjgjv}=2m/s$.
(2)由于小球帶負(fù)電,電場力向上,所以電場方向向下,A板必須帶正電,金屬棒ab的a點(diǎn)應(yīng)為感應(yīng)電動勢的正極,根據(jù)右手金屬棒ab應(yīng)向右運(yùn)動.
設(shè)金屬棒ab的速度為V1,則:E=BLv1
金屬板A、C間的電壓:$U=\frac{{BL{V_1}}}{R+r}•R$
金屬板A、C間的電場:${E_場}=\frac{U}rdgoayq$
小球受力平衡:qE場=mg
聯(lián)立以上各式解得ab棒運(yùn)動速度大。${V_1}=\frac{{mg({R+r})d}}{qBLR}=5m/s$
(3)由左手定則B'方向垂直紙面向里,由洛侖茲力提供向心力得:$qvB'=m\frac{v_0^2}{R}$
由幾何關(guān)系:$R=\fracyhelnfs{4}$
解得:$B'=\frac{{4m{v_0}}}{qd}=8×{10^2}T$
答:
(1)小球的速度v0是2m/s.
(2)若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),金屬棒ab的速度大小是5m/s,方向是向右.
(3)金屬板間加的磁場強(qiáng)度B′大小為8×102T,方向垂直紙面向里.
點(diǎn)評 本題是平拋運(yùn)動、電磁感應(yīng)和類平拋運(yùn)動、電路的綜合,類平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動的研究方法的解題應(yīng)用典型例題,本類題目中受力分析和公式的應(yīng)用是關(guān)鍵.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
U/V | 2.40 | 2.00 | 1.80 | 1.60 | 1.40 | 1.10 | 0.90 | 0.60 |
I/A | 0.12 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該質(zhì)點(diǎn)的動量一定會變化 | B. | 該質(zhì)點(diǎn)的動能一定會變化 | ||
C. | 該質(zhì)點(diǎn)的加速度一定會變化 | D. | 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向可能不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | A、B兩物體落地時的速度方向相同 | |
B. | A、B兩物體落地時的速度大小相等 | |
C. | 物體B落地時水平方向的速度大小為$\sqrt{\frac{2gL}{5}}$ | |
D. | 物體B落地時重力的瞬時功率為mg$\sqrt{2gL}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 月球的第一宇宙速度 | |
B. | 月球與地球之間的距離 | |
C. | 飛行器的質(zhì)量 | |
D. | 飛行器靜止在月球表面上時對月球表面的壓力 |
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