如圖所示,內(nèi)壁光滑的絕緣管做在的圓環(huán)半徑為R,位于豎直平面內(nèi).管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R,以環(huán)的圓心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系xoy,在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),其它象限加垂直環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)從b點(diǎn)由時(shí)靜止釋放,小球直徑略小于管的內(nèi)徑,小球可視為質(zhì)點(diǎn).要使小球能沿絕緣管做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)最高點(diǎn)a.
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度至少為多少?
(2)在(1)問(wèn)的情況下,要使小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),第二次通過(guò)最高點(diǎn)a時(shí),小球?qū)^緣管恰好無(wú)壓力,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?(重力加速度為g)
(1)小球恰能通過(guò)a點(diǎn),小球第一次到達(dá)a點(diǎn)的速度為0,
由動(dòng)能定理有:qER-mgR=0…①
E=
mg
q
…②
(2)設(shè)第二次到達(dá)a點(diǎn)的速度為vn,由動(dòng)能定理有:qER=
1
2
m
v2a
…③
到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍狼『脽o(wú)壓力,由牛頓第二定律有:mg+qvaB=
m
v2a
R
…④
聯(lián)立②③④得B=
m
q
g
2R

答:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度至少為
mg
q

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
m
q
g
2R
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:問(wèn)答題

如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,AB段長(zhǎng)x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m.質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,從C點(diǎn)水平飛出.重力加速度g取10m/s2
(1)若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn).滑塊落回A點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)如果要使小滑塊在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道,求水平恒力F應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一木塊靜止在光滑水平面上,一顆子彈沿水平方向射入木塊.并留在了木塊中,子彈射入木塊的深度為d.在子彈進(jìn)入木塊到兩者相對(duì)靜止的過(guò)程中,木塊沿水平面移動(dòng)的距離為L(zhǎng),子彈與木塊間摩擦阻力的大小為f,則在這一過(guò)程中( 。
A.木塊動(dòng)能的增加量為fL
B.子彈動(dòng)能的減少量為f(L+d)
C.系統(tǒng)機(jī)械能的減少量為fd
D.系統(tǒng)機(jī)械能的減少量為f(L+d)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,把系在輕繩上的A、B兩球由圖示位置同時(shí)由靜止釋放(繩開始時(shí)拉直),則在兩球向左下擺動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.繩OA對(duì)A球做正功B.繩AB對(duì)B球不做功
C.繩AB對(duì)A球做負(fù)功D.繩AB對(duì)B球做正功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑曲面AB與水平地面BC相切于B,豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C,已知圓軌道半徑為R,BC長(zhǎng)為4R,且表面粗糙,一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放,之后能夠通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)D,且對(duì)D處的壓力為0,求:
(1)若從曲面上距地2R高度處無(wú)初速釋放滑塊,滑塊將停在何處;
(2)若使滑塊通過(guò)D處后水平拋出,剛好擊中地面上的B點(diǎn),應(yīng)從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

物體在斜坡上A處由靜止開始滑下,如圖所示.滑到B處后又沿水平直路前進(jìn)到C處停下.如果物體在A處以一定的初速度v0=10m/s滑下,求物體停下處D距C多遠(yuǎn)?斜坡AB與直路BC用一段極短的圓弧連接,物體可視為質(zhì)點(diǎn)且與路面的摩擦系數(shù)處處相同為μ=0.5.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,AB是足夠長(zhǎng)的傾角為θ傾斜直軌道,BCD是半徑為R的光滑圓弧軌道,它們?cè)贐點(diǎn)相切.P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,D、E與O點(diǎn)在同一條豎直直徑上.一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從AB軌道上的某點(diǎn)由靜止釋放.
(1)若軌道AB光滑,為使物體能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D,釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L至少應(yīng)為多少;
(2)若軌道AB動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體從P點(diǎn)釋放,則它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在AB軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程s為多少;
(3)最終當(dāng)物體通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為m=0.5kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊,從光滑斜面上高h(yuǎn)0=0.6m的A點(diǎn)由靜止開始自由滑下.已知斜面AB與水平面BC在B處通過(guò)一小圓弧光滑連接.長(zhǎng)為x0=0.5m的水平面BC與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,C點(diǎn)右側(cè)有3級(jí)臺(tái)階(臺(tái)階編號(hào)如圖所示),D點(diǎn)右側(cè)是足夠長(zhǎng)的水平面.每級(jí)臺(tái)階的高度均為h=0.2m,寬均為L(zhǎng)=0.4m.(設(shè)滑塊從C點(diǎn)滑出后與地面或臺(tái)階碰撞后不再?gòu)椘穑?br>(1)求滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度vB
(2)求滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)(辨析題)某同學(xué)是這樣求滑塊離開C點(diǎn)后,落點(diǎn)P與C點(diǎn)在水平方向距離x的:
滑塊離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),下落高度H=4h=0.8m,在求出滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)速度的基礎(chǔ)上,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)即可求出水平位移x.
你認(rèn)為該同學(xué)解法是否正確?如果正確,請(qǐng)解出結(jié)果.如果不正確,請(qǐng)說(shuō)明理由,并用正確的方法求出結(jié)果.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)人站在距地面高h(yuǎn)=15m處,將一個(gè)質(zhì)量為m=100g的石塊以v0=10m/s的速度斜向上拋出.(g取10m/s2
(1)若不計(jì)空氣阻力,求石塊落地時(shí)的速度.
(2)若石塊落地時(shí)速度的大小為vt=19m/s,求石塊克服空氣阻力做的功.

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