擺長為ι的單擺在勻強磁場中擺動,擺動平面與磁場方向垂直,如圖10-14所示。擺動中擺線始終繃緊,若擺球帶正電,電量為q,質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)球從最高處擺到最低處時,擺線上的拉力T多大?
球從左右兩方經(jīng)過最低點,因速度方向不同,引起f洛不同,受力分析如圖10-15所示。由于擺動時f洛和F拉都不做功,機械能守恒,小球無論向左、向右擺動過C點時的速度大小相同,方向相反。

擺球從最高點到達最低點C的過程滿足機械能守恒:

當(dāng)擺球在C的速度向右,根據(jù)左手定則,f洛豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律則有

當(dāng)擺球在C的速度向左,f洛豎直向下,根據(jù)牛頓第二定律則有

所以擺到最低處時,擺線上的拉力

【評析】
要避免本題錯解的失誤,就要對題目所敘述的各個狀態(tài)認真畫出速度方向,用左手定則判斷洛侖茲力的方向。其余的工作就是運用牛頓第二定律和機械能守恒定律解題。
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:問答題

圖中的abcd為正方形區(qū)域,e為ad的中點,f為cd的中點.正方形區(qū)域內(nèi)存在著方向垂直紙面向外的勻強磁場.一帶正電的粒子甲從a點以初速v1平行于ab射入,另一個與它相同的帶電正粒子乙從e點以初速v2平行于ab射入,它們都能從f點射出.則v1:v2為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖26所示,一個質(zhì)量為m、電量為q的正離子,從A點正對著圓心O以速度V射入半徑為R的絕緣圓筒中。圓筒內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B。要使帶電粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞多次后仍從A點射出,求正離子在磁場中運動的時間t。設(shè)粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞時無能量和電量損失,不計粒子的重力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12所示,在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道,半徑R=1m,處于垂直于軌道平面向里的勻強磁場中,一質(zhì)量為,帶電量為的小球,可在內(nèi)壁滑動。現(xiàn)在最低點處給小球一個水平初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運動,圖13甲是小球在豎直平面內(nèi)的速率v隨時間變化的情況,圖13乙是小球所受軌道的彈力F隨時間變化的情況,已知小球能



有兩次到達圓形軌道的最高點。結(jié)合圖象和數(shù)據(jù)(g="10" m/s2),求:
(1)磁感應(yīng)強度的大;
(2)小球從開始運動至圖甲中速度為2m/s的過程中,摩擦力對小球做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在圖中,單擺的擺線是絕緣的,長為l,擺球帶正電,單擺懸掛于O點,當(dāng)它擺過豎直線OC時,便進入或離開一個勻強磁場,磁場的方向垂直于單擺的擺動平面,在擺角小于5°時,擺球沿著弧AB來回擺動.下列說法中正確的是(   )
A.A點和B點處在同一個水平面上
B.在A點和B點,擺線的拉力大小是相同的
C.單擺的擺動周期T=2π
D.?dāng)[球向左或向右經(jīng)過D點時,擺球的拉力大小相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9-5所示,足夠長的水平絕緣桿MN,置于足夠大的垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場中,磁場的磁感強度為B,一個絕緣環(huán)P套在桿上,環(huán)的質(zhì)量為,帶電量為q的正電荷,與桿間的動摩擦因數(shù)為,若使環(huán)以初速度向右運動,試分析絕緣環(huán)克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一束帶點粒子以一定的速度垂直磁感線射入勻強磁場,關(guān)于帶電粒子受到的洛倫茲力,以下說法正確的是( 。
A.速度越大帶電粒子受到的洛倫茲力越大
B.洛倫茲力使帶電粒子在磁場中加速運動
C.洛倫茲力只能改變帶電粒子的速度方向
D.洛倫茲力對帶電粒子不做功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,abcd為一正方形邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界邊長為L,三個粒子以相同的速度從a點沿對角線方向射入,粒子1從b點射出,粒子2從c點射出,粒子3從cd邊垂直射出,不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用.根據(jù)以上信息,可以確定
A.粒子1帶正電,粒子2不帶電,粒子3帶負電
B.粒子1和粒子3的比荷之比為2∶1
C.粒子1和粒子2在磁場中的運動時間之比為4∶1
D.粒子3的射出位置與d點相距

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