如圖所示,空間存在著方向相同的勻強電場和勻強磁場,場強方向跟豎直方向
角,。一個質(zhì)量為m=0.5kg的帶電小球垂直于紙面向里運動時,它恰好沿直線運動,取g=10m/s2
(1)試判斷小球帶何種電荷?。
(2)小球在電場中受到的電場力的大小和方向。
(3)若將小球用長為L=1.2m的絕緣輕細線懸吊在圖中O點,如圖所示,由靜止釋放小球后,小球擺動到懸線斜向下與水平方向成角的位置時,懸線對O點的拉力的大小是多少?
(1)帶正電荷(2) 4.0N,方向與電場方向相同(3)5.4N


 

 
(1)小球垂直于紙面向里沿直線運動,小球受重力mg、電場力F1和洛倫茲力F2,這三個力的方向都在豎直平面內(nèi),與小球的運動方向垂直,只有小球帶正電荷,三力才能平衡,如左圖所示,小球才能沿直線運動,而且一定是勻速直線運動。(4分)
(2)由三力平衡,如左圖所示,電場力的大小
F1=mgcosa=4.0N,方向與電場方向相同。(4分)
(3)小球縣吊在O點由靜止釋放后,受電場力F1、重力mg和細線拉力T(還可能受磁場力)作用下,,由靜止開始在豎直平面內(nèi)做圓周運動,擺到懸線與水平方向成a角位置時,此時速度方向與磁場方向平行,不受洛倫茲力,如右圖所示。
(4分)
小球由豎直位置擺到圖示位置時,電場力量力做功,有
(4分)
解得T=5.4N
則細線對O點的拉力大小T’=T=5.4N。(4分)
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,線圈L的自感系數(shù)和電容器的電容C都很。ㄈ鏛=100μH,C=100pF)。此電路的主要作用是(   )
A.阻直流、通交流,輸出交流
B.阻交流、通直流,輸出直流
C.阻低頻、通高頻,輸出高頻交變電流
D.阻高頻、通低頻,輸出低頻交變電流和直流電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題






(1)ab桿做勻速直線運動過程中,外力F的功率;
(2)射線源Q是釷核發(fā)生衰變生成鐳核
并粒出一個粒子,完成下列釷核的衰變方程    ;
(3)若粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從a孔背離圓心射出,忽略粒子進入加速電場的初速度,求磁感應(yīng)強度B2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)帶電液滴帶何種電荷?電荷量q為多少?   (2)求θ角
(3)若在該區(qū)域建立一直角坐標系O一XYZ(XOY為水平面,E、B的方向與ZOY平面平行),當(dāng)t=0帶電液滴恰好通過原點O時立即撒消電場和磁場,求t=0.04s時帶電液滴所在位置的坐標

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在地面上方的真空室內(nèi)有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,勻強電場的方向指向Y軸的負方向,場強E=4.0×V/m,勻強磁場的方向指向X軸的正方向,磁感強度B=0.40T.現(xiàn)有一帶電微粒m以200m/s的速度由坐標原點沿Y軸正方向射入真空室后立即做勻速圓周運動.從微粒由O點射入開始計時,求經(jīng)時間時微粒所處位置的坐標.(g取10/)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(14分)如圖所示,坐標系xOy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向、垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。在x>0的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場,場強為E。一個帶正電荷的小球經(jīng)過圖中x軸上的M點,沿著與水平方向成θ=30º角的斜向下的直線做勻速運動,經(jīng)過y軸上的N點進入x<0的區(qū)域內(nèi)。要使小球進入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動,需在x<0區(qū)域內(nèi)另加一勻強電場。若帶電小球做圓周運動通過y軸上的P點(P點未標出),重力加速度設(shè)為g,求
(1)小球運動的速度大;
(2)在x<0的區(qū)域內(nèi)所加電場的場強大小和方向;
(3)小球從N點運動到P點所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)如果磁感應(yīng)強度B0為已知量,試推出滿足條件時t1的表達式(用題中所給物理量的符號表示)
(2)若小球能始終在電場所在空間做周期性運動.則當(dāng)小球運動的周期最大時,求出磁感應(yīng)強度B0及運動的最大周期T的大小.
(3)當(dāng)小球運動的周期最大時,在圖中畫出小球運動一個周期的軌跡.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某空間存在著一個變化的電場和另一變化的磁場,電場方向向右(即圖中由B到C的方向),電場大小變化如E-t圖象,磁感強度的變化如B-t圖象.在A點,從t=1s(即1秒末)開始每隔2s有一相同帶電粒子(重力不計)沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出,恰都能擊中C點,若AC=2BC,且粒子在AC間運動的時間小于1s.求:

(1)圖象中的比值.
(2)磁場的方向.
(3)若第1粒子擊中C點的時刻已知為(1+△t)s,那么第2個粒子擊中C點的時刻是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

下面是一個電子射線管,由熱陰極K發(fā)出的電子被陽極A與陰極K間的電場加速,從陽極A上的小孔穿出的電子束經(jīng)過平行板電容器射向熒光屏.設(shè)A、K間的電勢差為U,電子自陰極發(fā)出時的初速度可不計,電容器兩板間除有電場外,還有一勻強磁場,磁感強度大小為B,方向垂直紙面向外,極板寬為 l ,如圖所示:

問:1)電容器兩板間的電場強度為多大時,電子束不發(fā)生偏轉(zhuǎn),直射到熒光屏S上的O點.
2)去掉兩極板間的電場,電子束僅在磁場作用下向上偏轉(zhuǎn),射在熒屏S上的D點,求D點到O點的距離x.

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