如圖所示,一條長為L的絕緣細線上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于水平方向的勻強電場中,電場強度為E,已知當細線與豎直方向的夾角為α時,小球處于平衡位置A點,問在平衡位置給小球多大的速度vA,剛好能使之在電場中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運動?


為臨界條件,所以有:
A點到B點過程,僅重力、電場力對小球做功,由動能定理得:
聯(lián)立以上各式解得:
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場,電場方向水平向右,磁場方向垂直紙面向里,一帶電微粒由a點進入電磁場并剛好能沿ab直線向上運動。下列說法正確的是
A.微粒一定帶負電
B.微粒動能一定減小
C.微粒的電勢能一定增加
D.微粒的機械能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束粒子(不計重力,初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域II,其中磁場的方向如圖所示,磁感應(yīng)強度大小可根據(jù)實際要求調(diào)節(jié),收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上.則
A.該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
B.該裝置可篩選出具有特定電荷量的粒子
C.該裝置可篩選出具有特定比荷的粒子
D.該裝置可篩選出具有特定功能的粒子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一個半徑r=0.10m的閉合導體圓環(huán),圓環(huán)單位長度的電阻R0=1.0×10-2W×m-1。如圖甲所示,圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場,磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外,磁感應(yīng)強度大小隨時間變化情況如圖乙所示。

小題1:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動勢的大;
小題2:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小,并在圖19丙中畫出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的i-t圖象(以線圈中逆時針電流為正,至少畫出兩個周期);
小題3:求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“速度選擇器”是一個借助帶電粒子在電磁場中偏轉(zhuǎn)的原理,挑選出具有所需速度的粒子的裝置。右圖是某粒子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4T的勻強磁場,方向平行于軸線。在圓柱形桶的某直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔,離子束以不同角度入射,先后有不同速度的離子束射出,現(xiàn)有一離子源發(fā)射的比荷為2×1011C/kg的陽離子,且粒子束中速度分布連續(xù),當θ=45°時,出射粒子的速度v的大小是  (    )
A.×106m/sB.2×106 m/s
C.2×108 m/sD.4×106 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(供選學物理3-1的考生做)(8分)
如圖所示,MN為正對著豎直放置的金屬板,其中N板的正中央有一個小孔,M、N板間的電壓U1 = 1.0×103 V.P、Q為正對著水平放置的金屬板,板長L =" 10" cm,兩板間的距離d =" 12" cm,兩板間的電壓U2 =" 2.4" × 103 V.P、Q板的右側(cè)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域,其中虛線為磁場的左右邊界,邊界之間的距離l =" 60" cm,豎直方向磁場足夠?qū)挘粋比荷= 5.0×104 C/kg的帶正電粒子,從靜止開始經(jīng)M、N板間的電壓U1加速后,沿P、Q板間的中心線進入P、Q間,并最終進入磁場區(qū)域.整個裝置處于真空中,不計重力影響.
(1)求粒子進入PQ板間時速度υ 的大小;
(2)若粒子進入磁場后,恰好沒有從磁場的右邊界射出,求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場,場強為E。一質(zhì)量為m,電荷量為-q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出。射出之后,第三次到達x軸時,它與點O的距離為L。

小題1:帶電粒子在磁場中做何種運動?
小題2:帶電粒子在電場中做何種運動?
小題3:求此粒子射出時的速度v     
小題4:運動的總路程s(重力不計)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖20所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進入勻強磁場,當下邊進入磁場時,由于磁場力的作用,線圈正好作勻速運動。(g=10m/s2

小題1:求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B
小題2:如果線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t="0." 15s,求磁場區(qū)域的高度h2.
小題3:從線圈的下邊進入磁場開始到線圈下邊離開磁場的時間內(nèi),在線圈中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xoy坐標系中,第Ⅲ象限內(nèi)有場強為E,方向沿x正向的勻強電場,第Ⅱ、Ⅳ象限內(nèi)有垂直坐標平面向內(nèi)、強度相等的勻強磁場,第I象限無電、磁場.質(zhì)量為 m、電量為q的帶正電粒子,自x軸上的P點以速度v0垂直電場射入電場中,不計粒子重力和空氣阻力,PO之間距離為
 
(1)求粒子從電場射入磁場時速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中,則磁感應(yīng)強度大小應(yīng)滿足什么條件?
(3)若磁感應(yīng)強度,則粒子從P點出發(fā)到第一次回到第Ⅲ象限的電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間是多少?

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