如圖所示,一內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)直圓筒豎直放在絕緣水平面上,圓A筒底部有一質(zhì)量為、電荷量為+的帶電小球,圓筒內(nèi)徑略大于小球直徑。整個(gè)裝置處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為。當(dāng)圓筒在瞬間獲得水平速度,并以向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),帶電小球沿筒壁勻加速上升,離開圓筒時(shí)速度方向與水平方向成60°角,小球離開圓筒后繼續(xù)在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。求:
(1)圓筒開始運(yùn)動(dòng)前,水平面對(duì)小球的支持力N;
(2)圓筒的高度h;
(3)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)離水平面的高度H。
(1)水平面對(duì)小球的支持力N=O。
(2)h                             
(3)H
(1)圓筒開始運(yùn)動(dòng)前,洛侖茲力為零,小球只受到重力mg和電場(chǎng)力qE作用,因?yàn)?sub>=O,所以圓筒開始運(yùn)動(dòng)前,水平面對(duì)小球的支持力N=O。
(2)圓筒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球受到向上的洛侖茲力恒定為:
小球上升的加速度大小為:
由題意得小球出圓筒時(shí)的豎直速度:
圓筒的高度為:                             
(3)小球出圓筒后,受力如圖所示,其中重力利電功力平衡,洛侖茲力提供做向心力。小球的合速度大小為:
軌道半徑為:
最大高度為:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,均勻金屬圓環(huán)軌道上,有一金屬細(xì)桿過圓心且與環(huán)光滑相接,接點(diǎn)分別為AB,桿繞過環(huán)心O且垂直于環(huán)面的軸做順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).環(huán)面左右兩半的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相等,都是0.2T,方向相反,都垂直于環(huán)面.設(shè)AB長(zhǎng)為0.2m,電阻為0.1Ω,圓環(huán)總電阻為0.4Ω,AB桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100rad/s.

(1)求AB桿兩端電動(dòng)勢(shì)的大。
(2)求流過桿中的電流大小.
(3)以縱軸表示AB桿中的電流i,以橫軸表示時(shí)間t,試定性畫出It變化的圖象.作圖時(shí)以圖示位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),并規(guī)定此時(shí)的電流方向?yàn)檎较颍?/div>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻,與R=8的電阻串聯(lián)接在線圈上,如圖所示。已知線圈面積為m2,共100匝,線圈的電阻為2歐,線圈在T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞O以轉(zhuǎn)速n=600r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在合上開關(guān)S后電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表的示數(shù)為100V,求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示為某一裝置的俯視圖,M、N為兩個(gè)豎直放置的平行金屬板,相距為0.4 m,L1和L2為與M、N平行的兩根金屬導(dǎo)軌(兩導(dǎo)軌較細(xì),與M、N上邊棱處于同一水平面),L1與M以及L2與N的間距都是0. 1 m,兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì),其右端接有R="0." 3Ω的電阻.現(xiàn)有一長(zhǎng)為0. 4 m、電阻為0.2Ω的均勻金屬導(dǎo)體棒ab,棒上的a、b、c、d四點(diǎn)分別與M、 N、L1、L2接觸良好,且金屬棒ab與金屬板M、N正交,整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.今有一帶正電粒子(不計(jì)重力)以v0="7" m/s的初速度平行于極板水平入射.求當(dāng)金屬棒ab向何方向以多大速度運(yùn)動(dòng)時(shí),可使帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,螺線管與相距L的兩豎直放置的導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌,桿與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g.不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,不計(jì)空氣阻力,忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)桿ab的影響。
(1)為使ab桿保持靜止,求通過ab的電流的大小和方向;
(2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí),求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率;
(3)若螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率k>0)。將金屬桿ab由靜止釋放,桿將向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)桿的速度為v時(shí),仍在向下做加速運(yùn)動(dòng)。求此時(shí)桿的加速度的大小。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩平行導(dǎo)軌與水平面間的傾角為,電阻不計(jì),間距L=0.3m,長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值為R0=2Ω電阻,另一橫跨在導(dǎo)軌間的金屬棒質(zhì)量m=1kg,電阻r=1Ω棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒以平行于導(dǎo)軌的向上初速度υ0=10m/s上滑,直至上升到最高點(diǎn)過程中,通過上端電阻電量=0.1C(g取10m/s2),求上端電阻R0產(chǎn)生的焦耳熱?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩個(gè)沿豎直方向的磁感強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過光滑的水平桌面,它們的寬度均為L.質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L的平放在桌面上的正方形線圈的ab邊與磁場(chǎng)邊界ee′的距離為L,如圖所示.線圈在恒力作用下由靜止開始沿桌面加速運(yùn)動(dòng),ab邊進(jìn)入右邊的磁場(chǎng)時(shí)恰好做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)當(dāng)ab邊剛越過ff′時(shí)線圈的加速度.
(2)當(dāng)ab邊運(yùn)動(dòng)到ff′與gg′之間的正中間位置時(shí),線圈又恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),從ab邊剛越過ee′到達(dá)右邊磁場(chǎng)正中間位置的過程中,線圈共產(chǎn)生多少熱量?
               

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題






A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,abcd為一個(gè)閉合矩形金屬線框,圖中虛線為磁場(chǎng)右邊界(磁場(chǎng)的左邊界很遠(yuǎn)),它與線圈的ab邊平行,等分bc邊,即線圈有一半位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中,而另一半位于磁場(chǎng)之外,磁感線方向垂直于線框平面向里.線框以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),t=0時(shí)刻線圈的位置如圖所示.在下面的坐標(biāo)系中定性畫出轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象(只要求畫出一個(gè)周期).

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