【題目】如圖所示,一個內(nèi)壁光滑絕緣的環(huán)形細圓筒軌道豎直放置,環(huán)的半徑為R,圓心O與A端在同一豎直線上,在OA連線的右側(cè)有一豎直向上的場強的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)有一個質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球可視為質(zhì)點從圓筒的C端由靜止釋放,進入OA連線右邊的區(qū)域歐從該區(qū)域的邊界水平射出,然后,剛好從C端射入圓筒,圓筒的內(nèi)徑很小,可以忽略不計

1小球第一次運動到A端時,對軌道的壓力為多大?

2勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多大?

【答案】12

【解析】

試題分析:1對小球,從C到A過程中,根據(jù)動能定理,則有:;

由幾何關(guān)系,則有;

在A對小球受力分析,受重力與軌道的支持力,由牛頓第二定律,則有;

聯(lián)立上式,可解得;

由牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫?/span>;

2小球進入復(fù)合場后,受到重力、電場力與洛倫茲力,根據(jù)豎直向上的電場強度的勻強電場,可知,電場力與重力相平衡,則由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動,當(dāng)水平射出后,做平拋運動,剛好落在C點,如圖所示;

根據(jù)牛頓第二定律可知,則有:;

小球在P點做平拋運動,則有:;而;

根據(jù)幾何關(guān)系,得:;且;

解得:

設(shè)圓周運動的半徑為r,則有:;

聯(lián)立上式,可解得:;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小型水利發(fā)電站的發(fā)電機輸出功率為245 kW,輸出電壓為350 V,輸電線總電阻為4 Ω,為了使輸電線損耗功率為發(fā)電機輸出功率的5%,需在發(fā)電機處設(shè)升壓變壓器,用戶所需電壓為220 V,所以在用戶處需安裝降壓變壓器輸電電路圖如圖所示,求:

1輸電線上的電流

2升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比

3降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于物體的慣性,下列敘述中正確的是( )

A. 物體只有在不受外力的情況下才表現(xiàn)出慣性

B. 某人無法拉動一輛車,說明車的慣性很大

C. 列車啟動時,速度增加得十分緩慢,說明速度小時慣性較大

D. 物體的慣性大小與物體是否運動、運動的快慢以及受力情況無關(guān),只與質(zhì)量有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個等量異種電荷的連線的垂直平分線上有A、BC三點,如圖所示,下列說法正確的是( )

A. a點電勢比b點低

B. a、b、c三點和無窮遠處等電勢

C. a、b兩點的場強方向相同,b點場強比a點小

D. 一個電子在a點無初速釋放,則它將在c點兩側(cè)往復(fù)振動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱形元件的伏安特性,步驟如下:

用多用表“×100”倍率的電阻檔測量該元件的電阻時,發(fā)現(xiàn)指針偏角過大,此時需換用__________倍率的電阻檔填“×10”或“×1k”,并重新進行_________后再進行測量,表盤的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值=______Ω。

該同學(xué)想更精確地測量其電阻,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:

待測元件電阻:

電流表量程0~10mA,內(nèi)阻約為50Ω

電流表量程0~50mA,內(nèi)阻約為30Ω

電壓表量程0~3V,內(nèi)阻約為30kΩ

電壓表量程0~15V,內(nèi)阻約為50kΩ

直流電源E電動勢3V,內(nèi)阻不計

滑動變阻器阻值范圍0~50Ω,允許通過的最大電流05A

開關(guān)S,導(dǎo)線若干

i要求較準確地測出其阻值,電流表應(yīng)選______,電壓表應(yīng)選________選填電表符號

ii根據(jù)以上儀器,該同學(xué)按上圖連接實驗線路,在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較小,請你用筆在圖中添加一條線對電路進行修改,使電流表示數(shù)的變化范圍變大;

iii修改后的電路其測量結(jié)果比真實值偏_______選填“大”或“小”

為了進一步測量該元件的電阻率,該同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量了該元件的長度和直徑,如圖所示,由圖可知其長度L=_______;其直徑D=_______mm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M,長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸,其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點處,在桿的中點C處栓一細繩,繞過兩個滑輪后掛上重物M,C點與O點距離為,現(xiàn)在對桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動,由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置轉(zhuǎn)過了,此過程中下列說法正確的是

A重物M勻速上升

B重物M的速度先增大后減小

C重物M的最大速度是

D重物M勻加速上升

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細繩與斜面平行,外力F水平向右推B,A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài);若F方向不變,大小逐漸增大,A、BC扔處于靜止?fàn)顟B(tài)則( )

A. 滑輪對繩的作用力逐漸減小

B. 物塊B所受到的支持力和摩擦力的合力一定增大

C. 物塊C受到的摩擦力一定減小

D. 物塊B受到的摩擦力一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的磁場中,有PQ兩點。下列說法正確的是

A. P點的磁感應(yīng)強度小于Q點的磁感應(yīng)強度

B. P、Q兩點的磁感應(yīng)強度大小與該點是否有通電導(dǎo)線無關(guān)

C. 同一小段通電直導(dǎo)線在P、Q兩點受到的安培力方向相同,都是PQ

D. 同一小段通電直導(dǎo)線在P點受到的安培力一定大于在Q點受到的安培力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強度B.天平的右臂下面掛有一個矩形線圈,寬為L,共N匝,線圈的下部懸在勻強磁場中,磁場方向垂直紙面.當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖)時,在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼,天平平衡.當(dāng)電流反向(大小不變)時,右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后,天平重新平衡.由此可知( )

A. B方向垂直紙面向里,大小為(m1-m2)g/NIL

B. B的方向垂直紙面向里,大小為mg/2NIL

C. B的方向垂直紙面向外,大小為(m1-m2)g/NIL

D. B的方向垂直紙面向外,大小為mg/2NIL

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