【題目】如圖所示為半徑為R=0.2m的光滑圓弧絕緣軌道固定在水平面上，質(zhì)量為m =1kg、電荷量為q=0.05C的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的物體放在圓軌道的最低點(diǎn)，整個(gè)空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B=1T。如果在空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場，物體剛好能運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道上與圓心O等高的位置，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度應(yīng)多大？

（2）如果僅將第（1）問的電場方向改為豎直向下，將物體由圓弧軌道上與圓心等高的位置靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)，物體對(duì)軌道的壓力應(yīng)為多少？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

【答案】（1）；（2），方向豎直向下。

【解析】

（1）物體由圓弧軌道的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的位置時(shí)，由動(dòng)能定理得

則

代入數(shù)據(jù)解得

（2）改變電場方向后，物體由與圓心等高的位置運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理得

解得

物體在最低點(diǎn)受重力、向下的電場力、向下的洛倫茲力、向上的支持力，則由牛頓第二定律得

則

代入數(shù)據(jù)解得

由牛頓第三定律得物體對(duì)軌道的壓力為方向豎直向下。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示虛線PQ、MN間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)電場,一帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q，從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后,垂直于勻強(qiáng)電場進(jìn)入,從虛線MN上的某點(diǎn)b離開勻強(qiáng)電場時(shí)速度與電場方向成角已知PQ、MN間距離為L，帶電粒子的重力忽略不計(jì)求：

(1)帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí)的速率v

(2)水平勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小

(3)ab兩點(diǎn)間的電勢差

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/m，A、B兩點(diǎn)相距0.2m，兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60°，下列說法正確的是（ ）

A. 電荷量q=+2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢能增大6J

B. 電荷量q=-2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為-6J

C. 若取A點(diǎn)的電勢為0，則B點(diǎn)的電勢φB=3×104V

D. A、B兩點(diǎn)間的電勢差是UAB=6×104V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法，已知所用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2，重物質(zhì)量為mKg，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時(shí)各計(jì)時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如下圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn).

(1)若利用BC段來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能的減少量=________J，此過程中物體動(dòng)能的增加量=________J（保留三位有效數(shù)字）。

(2)這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢能的減少量略________動(dòng)能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是：________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說法說法正確的是

A. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B. M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C. N在d點(diǎn)的電勢能等于它在e點(diǎn)的電勢能

D. N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場力做功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在的水平向左勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R=0.4m,一帶正電荷的小滑塊質(zhì)量為m=0.04kg,小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)μ=0.2,g取，求：

（1）要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?

（2）這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?（P為半圓軌道中點(diǎn)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)有矩形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一個(gè)三角形閉合導(dǎo)線框，由位置1(左)沿紙面勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)。取線框剛到達(dá)磁場邊界的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0)，規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t下圖中能正確反映線框中電流與時(shí)間關(guān)系的是(　 )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點(diǎn)）沿軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)，A、B分別為軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，軌道對(duì)鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則

A. 鐵球繞軌道可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B. 鐵球繞軌道運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

C. 鐵球在A點(diǎn)的速度必須大于

D. 軌道對(duì)鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，虛線圓是正點(diǎn)電荷O周圍的兩個(gè)等勢面。檢驗(yàn)電荷a、b，僅在電場力的作用下，分別由M點(diǎn)沿圖中實(shí)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)，a、b的速率相等，以下判斷正確的是（　�。�

A.a帶正電B.在M點(diǎn)時(shí)，a、b的速率可能相等

C.M點(diǎn)電勢比N點(diǎn)的低D.a在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案