如圖所示,固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強電場和勻強磁場中,軌道圓弧半徑為R,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向外,電場強度為E,方向水平向左.一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)放在軌道上的C點恰好處于靜止,圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為.
小題1:求小球帶何種電荷,電荷量是多少?并說明理由.
小題2:如果將小球從A點由靜止釋放,小球在圓弧軌道上運動時,對軌道的最大壓力的大小是多少?

小題1:
小題2:

小題1:
小球在C點受重力、電場力和軌道的支持力處于平衡,電場力的方向一定

向左的,與電場方向相同,如圖所示.因此小球帶正電荷.

則有
小球帶電荷量
小題2:小球從A點釋放后,沿圓弧軌道滑下,還受方向指向軌道的洛侖茲力f,力f隨速度增大而增大,小球通過C點時速度(設(shè)為v)最大,力f最大,且qEmg的合力方向沿半徑OC,因此小球?qū)壍赖膲毫ψ畲?

通過C點的速度
小球在重力、電場力、洛侖茲力和軌道對它的支持力作用下沿軌道做圓周運動,有

最大壓力的大小等于支持力
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:單選題

如圖甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,電子原來靜止在左極板小孔處(不計電子的重力).下列說法正確的是              
A.從t=0時刻釋放電子,電子始終向右運動,直到打到右極板上
B.從t=0時刻釋放電子,電子可能在兩板間來回振動
C.從t=T/4時刻釋放電子,電子可能在兩板間來回振動,也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時刻釋放電子,電子必將打到左極板上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

平行板間有如圖1所示的周期性變化的電壓.重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央,從t=0時刻開始將其釋放,運動過程中無碰板情況.在圖2所示的圖象中,能正確定性描述粒子運動的速度圖象的是                    (  )
                                                   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a)所示,兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓,一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間p處。若在t0時刻釋放該粒子,粒子會時而向A板運動,時而向B板運動,并最終打在A板上。則t0可能屬于的時間段是

A.     B.
C.    D.   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,A、B是一對平行放置的金屬板,中心各有一小孔P、Q,PQ連線垂直金屬板,兩板間距為d,從P點處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電粒子(重力不計)沿PQ方向放出,初速度可忽略,在A、B間某時刻t=0開始加有如圖乙所示交變電壓,其電壓大小為U,周期為T,帶電粒子在AB間運動過程中,粒子相互作用力可忽略不計:

(1)如果只有在每個周期的0~時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出,則上述物理量之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?
(2)如果各物理量滿足第(1)問的關(guān)系,求每個周期內(nèi)從小孔Q中有粒子射出的時間與周期T的比值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

示波器的核心部分為示波管,如圖中甲所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速不計),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.板長L,相距為d,在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓,前半個周期內(nèi)B板的電勢高于A板的電勢,電場全部集中在兩板之間,且分布均勻.在每個電子通過極板的極短時間內(nèi),電場可看作恒定的.在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個與兩板中心線垂直的熒光屏,中心線正好與屏上坐標(biāo)原點相交.當(dāng)?shù)谝粋電子到達坐標(biāo)原點O時,使屏以速度v沿-x方向運動,每經(jīng)過一定的時間后,在一個極短時間內(nèi)它又跳回到初始位置,然后重新做同樣的勻速運動.(已知電子的質(zhì)量為m,帶電量為e,不計電子重力).求:
(1)電子進入A、B板時的初速度;
(2)要使所有的電子都能打在熒光屏上,圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件?
(3)要使熒光屏上始終顯示一個完整的波形,熒光屏必須每隔多長時間回到初始位置?計算這個波形的峰值和長度.在如圖丙所示的x-y坐標(biāo)系中畫出這個波形.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示裝置中,AB是兩個豎直放置的平行金屬板,在兩板中心處各開有一個小孔,板間距離為d,板長也為d,在兩板間加上電壓U后,形成水平向右的勻強電場.在B板下端(緊挨B板下端,但未接觸)固定有一個點電荷Q,可以在極板外的空間形成電場.緊挨其下方有兩個水平放置的金屬極板CD,板間距離和板長也均為d,在兩板間加上電壓U后可以形成豎直向上的勻強電場.某時刻在O點沿中線OO'由靜止釋放一個質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子,經(jīng)過一段時間后,粒子從CD兩極板的正中央進入電場,最后由CD兩極板之間穿出電場.不計極板厚度及粒子的重力,假設(shè)裝置產(chǎn)生的三個電場互不影響,靜電力常量為k.求:
(1)粒子經(jīng)過AB兩極板從B板飛出時的速度大;
(2)在B板下端固定的點電荷Q的電性和電量;
(3)粒子從CD兩極板之間飛出時的位置與釋放點O之間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,電源電動勢E=50V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω.間距d=0.2m的兩平行金屬板M、N水平放置,閉合開關(guān)S,板間電場視為勻強電場.板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細(xì)桿AB,有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p,質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量大小為q=1×10-3C(可視為點電荷,不影響電場的分布).現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使小球恰能靜止在A處;然后再閉合K,待電場重新穩(wěn)定后釋放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球的電性質(zhì)和恰能靜止時兩極板間的電壓;
(2)小球恰能靜止時滑動變阻器接入電路的阻值;
(3)小球p到達桿的中點O時的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如h所示,一表面光滑、與水平方向成60°角他絕緣直桿AB放在水平方向他勻強電場中,其下端(B端)距地面高度h=0.8m.有一質(zhì)量為m=500g他帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過B端他正下方P點處.求:
(1)小環(huán)離開直桿后運動他加速度四小和方向;
(2)小環(huán)在直桿上勻速運動速度他四小v0

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