用一根長L=0.8m的絕緣輕繩,吊一質(zhì)量m=1.0g的帶電小球,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中.把小球拉到懸點(diǎn)的右側(cè),輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內(nèi)擺動(dòng).當(dāng)小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí),懸線的拉力恰好為0.5mg(取重力加速度g=10m/s2).求:
(1)小球帶何種電荷?帶電量為多少?
(2)當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),懸線對小球的拉力多大?
分析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理,結(jié)合牛頓第二定律與左手定則,即可求解;
(2)牛頓第二定律,結(jié)合向心力表達(dá)式,即可求解.
解答:解:(1)設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為v,則由動(dòng)能定理可得:
mgL=
1
2
mv2

在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得:
Bqv+0.5mg-mg=m
v2
L

解得:q=2.5×10-3C
根據(jù)左手定則可判斷小球帶負(fù)電
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒可知,小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度小仍為v,此時(shí)懸線對小球的拉力為F,
由牛頓第二定律得:F-Bqv-mg=m
v2
L

解得:F=5.5×10-2N
答:(1)小球帶負(fù)種電荷,帶電量為2.5×10-3C;
(2)當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),懸線對小球的拉力5.5×10-2N.
點(diǎn)評:考查牛頓第二定律、動(dòng)能定律的應(yīng)用,掌握左手定則與右手定則的區(qū)別,注意運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí)對過程的選取.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?資陽三模)用一根長L=0.8m的輕繩,吊一質(zhì)量為m=1.0g的帶電小球,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,把小球拉到懸點(diǎn)的右端,輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內(nèi)擺動(dòng),當(dāng)小球第一次擺到低點(diǎn)時(shí),懸線的拉力恰好為零(重力加速度g取10m/s2).試問:
(1)小球帶何種電荷?電量為多少?
(2)當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),懸線對小球的拉力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲,用一根長L=0.8m的絕緣不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩,將一帶電小球懸掛在O點(diǎn),整個(gè)裝置處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)將小球從懸點(diǎn)O的右側(cè)水平位置由靜止釋放(繩剛好拉直),小球便在垂直磁場的豎直平面內(nèi)左右擺動(dòng).用拉力傳感器(圖中未畫出)測出繩中的拉力F隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙(取重力加速度g=10m/s2).求:
(1)小球帶何種電荷;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大。
(3)小球的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用一根長L=0.8m的輕繩,吊一質(zhì)量為m=1.0g的帶電小球,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中.把小球拉到懸點(diǎn)的右端,輕繩剛好水平拉直.將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內(nèi)擺動(dòng),當(dāng)小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí),懸線的拉力恰好為零(g取10m/s2).則:
(1)小球帶
負(fù)
負(fù)
(填正或負(fù))電荷,電荷量為
7.5×10-2
7.5×10-2
C.
(2)當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),懸線對小球的拉力為
0.06
0.06
N.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用一根長L=0.8m的絕緣輕繩,吊一質(zhì)量m=1.0g的帶電小球,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中.把小球拉到懸點(diǎn)的右側(cè),輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內(nèi)擺動(dòng).當(dāng)小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí),懸線的拉力恰好為0.5mg(取重力加速度g=10m/s2).求:

(1)小球帶何種電荷?

(2)當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),懸線對小球的拉力多大?

 


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