如圖所示,豎直絕緣桿處于彼此垂直,大小分別為E和B的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中,電場(chǎng)方向水平向右,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,一個(gè)質(zhì)量為m,帶正電為q的小球從靜止開始沿桿下滑,且與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,問:
⑴小球速度多大時(shí),小球加速度最大?是多少?
⑵小球下滑的最大速度是多少?
(1)V=E/B   amax=g  (2)vmax=(mg+μqE)/Bq
解答:解:⑴小球靜止時(shí)受電場(chǎng)力、重力、彈力及摩擦力,電場(chǎng)力水平向右,彈力水平向左,摩擦力豎直向上;開始時(shí),小球的加速度應(yīng)為a=; 小球速度將增大,產(chǎn)生洛侖茲力,由左手定則可知,洛侖茲力向左,故彈力將減小,摩擦力減小,故加速度增大;當(dāng)洛侖茲力等于電場(chǎng)力時(shí),即,則有,摩擦力為零,此時(shí)加速度為g,達(dá)最大;
⑵此后速度繼續(xù)增大,則洛侖茲力增大,彈力增大,摩擦力將增大;加速度將減小, 當(dāng)重力與摩擦力平衡時(shí),加速度為零,速度達(dá)到最大值,水平方向:,豎直方向,則有vmax=(mg+μqE)/ μBq
故答案為:(1)V=E/B   amax=g  (2)vmax=(mg+μqE)/ μBq
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:計(jì)算題

如圖所示,水平面上有兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),間距為l =" O.5" m,左端通過導(dǎo)線與阻值R =3Ω的電阻連接,右端通過導(dǎo)線與阻值為RL=6Ω的小燈泡L連接,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B = O.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一根阻值r =O.5Ω、質(zhì)量m = O.2kg的金屬棒在恒力F ="2" N的作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t ="1" s剛好進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí):

小題1:金屬棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);
小題2:小燈泡兩端的電壓和金屬棒受安培力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m的矩形線框MNPQ,MN邊長(zhǎng)為a,NP邊長(zhǎng)為b;MN邊電阻為R1,PQ邊電阻為R2,線框其余部分電阻不計(jì),F(xiàn)將線框放在光滑絕緣的水平桌面上,PQ邊與y軸重合?臻g存在一個(gè)方向垂直桌面向下的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸方向均勻,沿x軸方向按規(guī)律Bx=B0(1-kx)變化,式中B0和k為已知常數(shù)且大于零。矩形線框以初速度v0從圖示位置向x軸正方向平動(dòng)。求:

小題1:在圖示位置時(shí)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以及感應(yīng)電流的大小和方向;
小題2:線框所受安培力的方向和安培力的表達(dá)式;
小題3:線框的最大運(yùn)動(dòng)距離xm;
小題4:若R1=2R2,線框運(yùn)動(dòng)到過程中,電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xOy平面的第一象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在第四象限內(nèi)存在方向沿負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從y軸上坐標(biāo)為(0,a)的P點(diǎn)同時(shí)沿垂直磁場(chǎng)方向向磁場(chǎng)區(qū)發(fā)射速度大小不是都相等的帶正電的同種粒子,粒子的速度方向在與y軸正方向成30°~150°角的范圍內(nèi),結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上,然后進(jìn)入第四象限內(nèi)的電場(chǎng)區(qū)。已知帶電粒子電量為+q,質(zhì)量為m,不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力。

小題1:求全部粒子經(jīng)過x軸的時(shí)間差。
小題2:求粒子通過x軸時(shí)的位置范圍。
小題3:已知從P點(diǎn)發(fā)出時(shí)速度最大的粒子受到的磁場(chǎng)力與它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小相等,求從P點(diǎn)發(fā)出時(shí)速度最小的粒子穿過電場(chǎng)后在y軸上的Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小v。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“速度選擇器”是一個(gè)借助帶電粒子在電磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的原理,挑選出具有所需速度的粒子的裝置。右圖是某粒子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向平行于軸線。在圓柱形桶的某直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔,離子束以不同角度入射,先后有不同速度的離子束射出,現(xiàn)有一離子源發(fā)射的比荷為2×1011C/kg的陽(yáng)離子,且粒子束中速度分布連續(xù),當(dāng)θ=45°時(shí),出射粒子的速度v的大小是  (    )
A.×106m/sB.2×106 m/s
C.2×108 m/sD.4×106 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

有一個(gè)帶正電的小球,質(zhì)量為m、電量為q,靜止在固定的絕緣支架上.現(xiàn)設(shè)法給小球一個(gè)瞬時(shí)的初速度υ0使小求水平飛出,飛出時(shí)小球的電量沒有改變.同一豎直面內(nèi),有一個(gè)豎直固定放置的圓環(huán)(圓環(huán)平面保持水平),環(huán)的直徑略大于小球直徑,如圖所示.要使小球能準(zhǔn)確進(jìn)入圓環(huán),可在空間分布勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)(勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)可單獨(dú)存在,也可同時(shí)存在),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種分布方式,并求出:
(1)相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E或磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(2)相應(yīng)的小球到圓環(huán)的時(shí)間t .
(若加勻強(qiáng)電場(chǎng),則勻強(qiáng)電場(chǎng)限制在豎直面內(nèi);若加勻強(qiáng)磁場(chǎng),則勻強(qiáng)磁場(chǎng)限制在垂直紙面情況.已知υ0,小球受重力不能忽略)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道,其上半部分處于豎直向下.場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,下半部分處于垂直水平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;質(zhì)量為m,帶正電,電荷量為q的小球,從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放,若小球在某一次通過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為零,

求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最大壓力;
(3)若要小球在圓形軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000匝,副線圈匝數(shù)n2=200匝,交變電壓u=220sinl00πt(V),電阻R=88,交流電壓表和交流電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì),則
A.電流表Al的示數(shù)為0.1AB.電壓表V1的示數(shù)為311V
C.電流表A2的示數(shù)為1.0AD.電壓表V2的示數(shù)為44V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在x>0的空間中存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=10N/C;在x<0的空間中存在垂直xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一帶負(fù)電的粒子(荷質(zhì)比q/m=160C/kg)在x= 0.06m處的d點(diǎn)以v0=8m/s的初速度沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)帶電粒子的重力。求:

小題1:帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸時(shí),與y軸的交點(diǎn)距O點(diǎn)的距離;
小題2:帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回電場(chǎng);
小題3:帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期。

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同步練習(xí)冊(cè)答案