長為L=0.5m兩端開口的玻璃管，管壁很薄，內壁光滑且絕緣，在管的中點處放有一帶電荷量為q=1×10－4C的帶電小球，小球質量m=4×10－6kg. 管置于光滑的水平桌面上，桌面離地面的高度為H=1.1m. 管所在空間有區(qū)域足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B=0.4T. 在與管垂直的方向上施以水平作用力F，使管由圖示位置開始沿F的方向作勻速直線運動，速度大小為v=5m/s，g取10m/s2.

   （1）說明小球的運動軌跡；

   （2）求出小球在管中運動過程中，拉力F與時間t的關系；

   （3）求出小球由管中點到達管口所用的時間及到達管口時相對地面的速度；

   （4）求出小球落地時的速度大小.

（1）拋物線

（2）小球運動可分解為沿F方向的勻速直線運動和沿管方向的初速度為零的勻加速直線運動. 小球沿管方向受力為F1=qvB

       產(chǎn)生的加速度a=F/m=qvB/m

       速度v1=at=qvBt/m

       則

       代入數(shù)值得F=2×10－3t

（3）由s=at2/2

       得t=0.1s

       到達管口時的速度vx=at=5m/s

       對地速度為m/s

（4）由機械能守恒得

      

       解得m/s

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，虛線MN下方存在豎直向上的勻強電場，場強E=2×103V/m，電場區(qū)域上方有一豎直放置長為l=0.5m的輕質絕緣細桿，細桿的上下兩端分別固定一個帶電小球A、B，它們的質量均為m=0.01kg，A帶正電，電量為q1=2.5×10-4C；B帶負電，電荷量q2=5×10-5C，B到MN的距離h=0.05m．現(xiàn)將輕桿由靜止釋放（g取10m/s2），求：
（1）小球B剛進入勻強電場后的加速度大小．
（2）從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間．
（3）小球B向下運動離M、N的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?湖北模擬）如圖所示，平行板電容器的M、N兩板間距d=1.1m，兩板間存在豎直向上的勻強電場，場強E=2×103V/m，M、N的正中央各有一小孔．在上板小孔正上方有一豎直放置長為l=0.5m的輕質絕緣細桿，細桿的上下兩端分別固定一個帶點小球A、B，它們的質量均為m=0.01kg，A的帶電量為q1=2.5×10-4C，B的帶電量為q2=-5×10-5C，B球距上板距離h=0.05m．現(xiàn)將輕桿由靜止釋放（g=10m/s2）
（1）畫出小球B從開始運動到剛好離開勻強電場過程中的速度時間圖象（規(guī)定豎直向下為正方向）；
（2）判定A球能否從下板離開勻強電場，并說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，虛線M、N下方存在豎直向上的勻強電場，場強E=2×103V/m，電場區(qū)域上方有一豎直放置長為l=0.5m的輕質絕緣細桿，細桿的上下兩端分別固定一個帶電小球A、B，它們的質量均 為m=0.01kg，A帶正電，電量為q1=2.5×10-4C；B帶負電， 電量q2=5×10-5C，B球到M、N的距離h=0.05m。現(xiàn)將輕桿由靜止釋放（g取10m/s2），求：

   （1）小球B剛進入勻強電場后的加速度大小。

   （2）從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間。

   （3）小球B向下運動離M、N的最大距離。

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科目：高中物理 來源：福建省期末題 題型：計算題

如圖所示，虛線MN下方存在豎直向上的勻強電場，場強E=2×103V/m，電場區(qū)域上方有一豎直放置長為l=0.5m的輕質絕緣細桿，細桿的上下兩端分別固定一個帶電小球A、B，它們的質量均為m=0.01kg，A帶正電，電量為q1=2.5×10-4C；B帶負電，電荷量q2=5×10-5C，B到MN的距離h=0.05m�，F(xiàn)將輕桿由靜止釋放（g取10m/s2），求：
（1）小球B剛進入勻強電場后的加速度大小。
（2）從開始運動到A剛要進入勻強電場過程的時間。
（3）小球B向下運動離M、N的最大距離。

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