如圖所示，虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，ab是一根長為L的絕緣細(xì)桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端.已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，小球重力忽略不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是L/3，求帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值.
小球在沿桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力情況如圖所示:

在水平方向:N="qvB" ，所以摩擦力f=μN(yùn)=μqvB
當(dāng)小球做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：qE=f=μqvbB            (2分)
小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，
又，所以             (4分)
小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，由動(dòng)能定理得：
     （2分）
而        （2分）
所以
則                   (2分)
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：計(jì)算題

(18分)
如圖甲,電阻不計(jì)的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場豎直向下，ON及RQ部分的磁場平行軌道向下，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0，長度與導(dǎo)軌間距相同，L=1.0m，棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時(shí)由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求

(1)ab棒的加速度大小；
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
(3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；
(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

 （2010·山東卷）25．（18分）如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為、帶電量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場和磁場中交替運(yùn)動(dòng)。已知粒子第二次在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推。求

⑴粒子第一次經(jīng)過電場子的過程中電場力所做的功。
⑵粒子第n次經(jīng)過電場時(shí)電場強(qiáng)度的大小。
⑶粒子第n次經(jīng)過電場子所用的時(shí)間。
⑷假設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場區(qū)域場強(qiáng)為零。請畫出從粒子第一次射入磁場至第三次離開電場的過程中，電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線（不要求寫出推導(dǎo)過程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)明坐標(biāo)刻度值）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和水平方向的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是
A．電場強(qiáng)度為B．物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
C．物體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，加速電場的加速電壓為U0 =" 50" V，在它的右側(cè)有水平正對(duì)放置的平行金屬
板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，且此區(qū)間內(nèi)還存在著垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場B0．已知金屬板的
板長L = 0．1 m，板間距離d = 0．1 m，兩板間的電勢差uab隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．緊
貼金屬板a、b的右側(cè)存在半圓形的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0．01 T，方向垂直紙面
向里，磁場的直徑MN = 2R = 0．2 m即為其左邊界，并與中線OO′垂直，且與金屬板a的
右邊緣重合于M點(diǎn)．兩個(gè)比荷相同、均為q/m = 1×108 C/kg的帶正電的粒子甲、乙先后由靜
止開始經(jīng)過加速電場后，再沿兩金屬板間的中線OO′ 方向射入平行板a、b所在的區(qū)域．不
計(jì)粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場兩板間電場的邊緣效應(yīng)，在每個(gè)粒
子通過偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場可視作恒定不變．
（1）若粒子甲由t = 0．05 s時(shí)飛入，恰能沿中線OO′ 方向通過平行金屬板a、b正對(duì)的區(qū)域，試分析該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小和方向；
（2）若撤去平行金屬板a、b正對(duì)區(qū)域的磁場，粒子乙恰能以最大動(dòng)能飛入半圓形的磁場區(qū)域，試分析該粒子在該磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一豎直平面上，高度差為3L，左端與水平放置的平行極板相連接，長方形區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，兩磁場區(qū)域的寬度分別為L、2L，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是Ⅰ區(qū)的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態(tài)，緊貼導(dǎo)軌勻速滑行，且與導(dǎo)軌接觸良好. 當(dāng)CD桿以2v0的速度水平向右進(jìn)入Ⅰ區(qū)的磁場時(shí)，兩極板中有一質(zhì)量為m的帶電油滴恰能平衡. 現(xiàn)讓CD桿以v0的速度勻速通過兩個(gè)磁場區(qū)域，桿剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)的磁場時(shí)，釋放油滴，如果只考慮CD桿在兩磁場區(qū)的過程，設(shè)油滴不會(huì)落到極板上，重力加速度為g. 求全過程：

（1）油滴能達(dá)到的最大速度vm；（2）電場力對(duì)油滴做的功W.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，虛線MO與水平線PQ相交于0，二者夾角θ=30°，在MOP范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，MOQ上方的某個(gè)區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，0點(diǎn)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0<v≤）垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場，所有粒子通過直線MO時(shí)，速度方向均平行于PQ向左，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。求：

（1）速度最大的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）速度最大的粒子打在水平線POQ上的位置離O點(diǎn)的距離；
（3）磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，空間Ⅰ區(qū)域存在方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，左右邊界線MN與PQ相互平行，MN右側(cè)空間Ⅱ區(qū)域存在一周期性變化的勻強(qiáng)電場，方向沿紙面垂直MN邊界，電場強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向左為電場的正方向）．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在t=0時(shí)刻從電場中A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)．
（1）若場強(qiáng)大小E1=E2=E，A點(diǎn)到MN的距離為L，為使粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度最大，交變電場變化周期的最小值T0應(yīng)為多少？粒子的最大速度v0為多大？
（2）設(shè)磁場寬度為d，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使粒子以速度v1進(jìn)入磁場后都能從磁場左邊界PQ穿出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件及該粒子穿過磁場時(shí)間t的范圍．
（3）若電場的場強(qiáng)大小E1=2E0，E2=E0，電場變化周期為T，t=0時(shí)刻從電場中A點(diǎn)釋放的粒子經(jīng)過n個(gè)周期正好到達(dá)MN邊界，假定磁場足夠?qū)�，粒子�?jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后又回到電場中，向右運(yùn)動(dòng)的最大距離和A點(diǎn)到MN的距離相等．求粒子到達(dá)MN時(shí)的速度大小v和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，在虛線MN的右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛好沿直線運(yùn)動(dòng)至光滑絕緣的水平面C點(diǎn)，與水平面碰撞后小顆粒的豎直分速度立即減為零，而水平分速度不變，小顆粒運(yùn)動(dòng)至D處剛好離開水平面，然后沿圖示曲線DP軌跡運(yùn)動(dòng)，AC與水平面夾角α=37°，sin37°=0．6，cos37°=0．8，重力加速度為g，求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；
2）AD之間的水平距離d；
（3）已知小顆粒在軌跡DP上某處達(dá)到最大速度vm，該處軌跡的曲率半徑是該處距水平面高度的k倍，則該處的高度為多大？

提示：一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖所示，曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑r叫做A點(diǎn)的曲率半徑。

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