【題目】如圖所示,空間區(qū)域I、II有勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,MN、PQ為理想邊界,I區(qū)域豎直方向的寬度為d,Ⅱ區(qū)域豎直方向的寬度足夠大.勻強(qiáng)電場方向豎直向上,ⅠⅡ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向分別水平向里和向外.一個(gè)質(zhì)量為m,電何量為q的帶電小球從磁場上方的O點(diǎn)由靜止開始下落,進(jìn)入復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知重力加速度為g

(1)試判斷小球的電性,并求出電場強(qiáng)度E的大。

(2)若帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn),求它下落時(shí)距MN的高度h

【答案】12

【解析】 (1)帶電小球進(jìn)入復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),說明重力與電場力平衡,電場力豎直向上,則可知:小球帶正電

解得

(2)帶電小球在進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)機(jī)械能守恒有:

帶電小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)半徑為R,根據(jù)牛頓第二定律,有:

由于帶電小球在I、II兩個(gè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)過程中q、vB、m的大小不變,故三段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同,以三個(gè)圓心為頂點(diǎn)的三角形為等邊三角形,邊長為2R,內(nèi)角為60°,如圖所示:

由幾何關(guān)系知:

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管軌道由半圓APB和直線BC組成,固定在水平桌面上,半圓形的半徑將一小球以速度A點(diǎn)沿切線方向射入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道后水平拋出,桌面的高度,不計(jì)空氣阻力,g。求:

(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度;

(2)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a大小;

(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t;

(4)小球落到地面D點(diǎn)時(shí)的速度v大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)不計(jì)一切阻力,小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對小球的拉力為T,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其圖象如圖乙所示,則

A輕質(zhì)繩長為

B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

C當(dāng)時(shí),輕質(zhì)繩的拉力大小為

D只要,小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為6a

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖甲接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系,然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合電路,將線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路,在圖甲中,當(dāng)閉合S時(shí),觀察到電流表指針向左偏(不通電時(shí)指針停在正中央).在圖乙中:(以下均填向左向右”)

(1)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針____________偏轉(zhuǎn).

(2)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表指針____________偏轉(zhuǎn).

(3)線圈A放在B中不動(dòng),突然切斷開關(guān)S時(shí),電流表指針____________偏轉(zhuǎn).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】世界一級方程式錦標(biāo)賽新加坡大獎(jiǎng)賽賽道單圈長5067公里,共有23個(gè)彎道,如圖所示,賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí),常常在彎道上沖出跑道,則以下說法正確的是

A.是由于賽車行駛到彎道時(shí),運(yùn)動(dòng)員未能及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤才造成賽車沖出跑道的

B.是由于賽車行駛到彎道時(shí),運(yùn)動(dòng)員沒有及時(shí)減速才造成賽車沖出跑道的

C.是由于賽車行駛到彎道時(shí),運(yùn)動(dòng)員沒有及時(shí)加速才造成賽車沖出跑道的

D.由公式F=mω2r可知,彎道半徑越大,越容易沖出跑道

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定重力加速度.小鋼球自由下落過程中,計(jì)時(shí)裝置測出小鋼球先后通過光電門A、B的時(shí)間分別為tA、tB,用小鋼球通過光電門A、B的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度.測出兩光電門間的距離為h

(1)先用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑,讀數(shù)如圖乙所示,鋼球直徑為d________cm;

(2)小鋼球通過光電門B的瞬時(shí)速度vB_________;測定重力加速度的表達(dá)式為g________________.(用實(shí)驗(yàn)中測得的物理量符號(hào)表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ADA1D1為水平放置的無限長平行金屬導(dǎo)軌,DCD1C1為傾角為的平行金屬導(dǎo)軌,兩組導(dǎo)軌的間距均為l=1.5m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).質(zhì)量為m1=0.35kg、電阻為R1=1的導(dǎo)體棒ab置于傾斜導(dǎo)軌上,質(zhì)量為m2=0.4kg、電阻為R2=0.5的導(dǎo)體棒cd置于水平導(dǎo)軌上,輕質(zhì)細(xì)繩跨過光滑滑輪一端與cd的中點(diǎn)相連、另一端懸掛一輕質(zhì)掛鉤.導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T.初始時(shí)刻,棒ab在傾斜導(dǎo)軌上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)

(1)求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)在輕質(zhì)掛鉤上掛上物體P,細(xì)繩處于拉伸狀態(tài),將物體P與導(dǎo)體棒cd同時(shí)由靜止釋放,當(dāng)P的質(zhì)量不超過多大時(shí),ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)?(導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)過程中,ab、cd一直與DD1平行,且沒有與滑輪相碰.)

(3)若P的質(zhì)量取第(2)問中的最大值,由靜止釋放開始計(jì)時(shí),當(dāng)t=1s時(shí)cd已經(jīng)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),求在這1s內(nèi)ab上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi),有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場,則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場的兩過程中

A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反

B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱為1:3

C. 導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差為1:3

D. 通過導(dǎo)體框截面的電量相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則.甲圖中GE是橡皮條,輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的下端;乙圖中用兩個(gè)互成角度的拉力F1、F2將小圓環(huán)拉至O點(diǎn);丙圖中用一個(gè)拉力F將小圓環(huán)仍拉至O點(diǎn).下列說法正確的是( )

A.進(jìn)行乙圖中的操作時(shí),拉力F1F2的方向一定相互垂直

B.乙、丙兩圖中,橡皮條必須沿豎直方向拉伸

C.乙、丙兩圖中,必須將小圓環(huán)拉至相同的位置

D.乙圖操作完成后,可更換橡皮條,繼續(xù)完成丙圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案