如圖所示,矩形金屬框架的右面中央有個(gè)小孔,當(dāng)框架在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有一個(gè)帶電液滴水平向左射入孔中,它相對(duì)于磁場(chǎng)速度為u,結(jié)果液滴恰好在框架內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問:
(1)液滴必須帶什么性質(zhì)的電荷?
(2)液滴作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T是多少?
(3)為使液滴能在框架中完整地運(yùn)動(dòng)一周,速度u要滿足什么條件?框架寬度L要滿足什么條件?
 
(1)液滴必帶負(fù)電荷。
(2) s
(3) <9.4m/s
>7.54m
(1)金屬框架在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),穿過(guò)它所圍面積的磁通量不變,所以沒有感生電流。但由于兩豎直框在做勻速地切割磁感線的運(yùn)動(dòng),上下兩板間有電勢(shì)差,且形成了一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。又因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)液滴恰好作勻速圓周運(yùn)動(dòng),說(shuō)明它所受的重力mg跟電場(chǎng)力F平衡,洛侖茲力f提供做向心力,使粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由題意可知,液滴必帶負(fù)電荷。
(2)根據(jù)二力平衡以及電磁感應(yīng)的規(guī)律,有:。磁感應(yīng)強(qiáng)度為:
因?yàn)槁鍋銎澚,提供向心力,故?,解得轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為:
液滴圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:s
(3)要使液滴不跟框架右壁相碰,應(yīng)滿足條件:=1.88(m)
<1.88m ,可得:=9.4m/s
要使液滴不跟框架上壁相碰,應(yīng)滿足條件: ,=7.54m
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,為水平放置的光滑平行導(dǎo)軌,區(qū)域內(nèi)充滿方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。、間的寬度是、間寬度的2倍。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),導(dǎo)體棒的質(zhì)量是的質(zhì)量的2倍,F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)初速度,沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的(      )
A.、兩棒組成的系統(tǒng)在相互作用過(guò)程中動(dòng)量守恒
B.兩棒組成的系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)定時(shí)動(dòng)量守恒
C.兩棒在達(dá)到穩(wěn)定時(shí),速度大小之比為1:2
D.、兩棒在達(dá)到穩(wěn)定時(shí),速度大小之比為1:1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

(1996年全國(guó),26)設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T,今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

有兩束均由質(zhì)子和氘核混合組成的粒子流,第一束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動(dòng)量,第二束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動(dòng)能.現(xiàn)打算將質(zhì)子和氘核分開,以下方法可行的是(  )
A.讓第一束粒子流垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后穿出
B.讓第一束粒子流垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后穿出
C.讓第二束粒子流垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后穿出
D.讓第二束粒子流垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后穿出

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

電流表的矩形線圈數(shù)匝。矩形線圈處在磁場(chǎng)中的兩條邊長(zhǎng),另兩條邊長(zhǎng)為。指針每轉(zhuǎn)1度角,螺旋彈簧產(chǎn)生的阻礙力矩,指針的最大偏轉(zhuǎn)角為80°,已知電流表磁極間沿輻射方向分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度(如圖)。求該電流表的滿偏電流值(即電流量程)多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖(甲)所示,一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ連線垂直金屬板;N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,圓半徑為,且圓心O在PQ的延長(zhǎng)線上,現(xiàn)使置于P處的粒于源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為、電量為的帶負(fù)電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計(jì),粒子間的相互作用力忽略不計(jì)),從某一時(shí)刻開始,在板N、M間加上如圖(乙)所示的交變電壓,周期為T,電壓大小為,如果只有在每個(gè)周期的0~時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q射出,求:
(1)平行金屬板的板間距離。
(2)帶電粒子達(dá)到Q孔的速度范圍.
(3)帶電粒子通過(guò)該圓形磁場(chǎng)的最小偏轉(zhuǎn)角

(甲)                             (乙)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=4V/m,方向水平向左,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,方向垂直于紙面向里.一個(gè)質(zhì)量m=1g、帶正電的小物體A從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無(wú)初速下滑,當(dāng)它滑行h=0.8m到N點(diǎn)時(shí)離開壁做曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)恰好處于平衡狀態(tài),此時(shí)速度方向與水平方向成45°設(shè)P與M的高度差H=1.6m.求:
(1)A沿壁下滑過(guò)程中摩擦力做的功;
(2)P與M的水平距離S.(g取10m/s2)
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖6-10所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),突然與一不帶電的靜止粒子碰撞合為一體,碰撞后的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是圖6-10中的哪一個(gè)(實(shí)線為原軌跡,虛線為碰后軌跡)( 。

圖6-10

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

關(guān)于磁感線的說(shuō)法不正確的是( 。
A.直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線是閉合的曲線
B.永久磁鐵的磁感線從N極出發(fā),到S極終止
C.磁感線是一種假想的曲線,可以用它來(lái)形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向
D.空間任意兩條磁感線不相交

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