(14分)如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R= 0.4 m的圓形絕緣軌道,勻強磁場垂直于軌道平面向里,一質(zhì)量為m= 1×10-3 kg、帶電荷量為q= +3×10-2 C的小球,可在內(nèi)壁滾動.開始時,在最低點處給小球一個初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運動,圖乙(a)是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的速率v隨時間t變化的情況,圖乙(b)是小球所受軌道的彈力F隨時間t變化的情況,結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù),(取g= 10 m/s2)求:

   (1)勻強磁場的磁感應強度;

   (2)小球的初速度v0

 

(1)B = 0.25 T

(2)v0 = 8 m/s

解析:(1)從乙圖(a)可知,小球第二次過最高點時,速度大小為4 m/s,而由乙圖(b)可知,此時軌道與球間的彈力為零,故mgqvB =                                                                                                      

代入數(shù)據(jù)得:B = 0.25 T                          

(2)從乙圖(b)可知,小球第一次過最低點時,軌道與球之間彈力為F = 0.11 N,根據(jù)牛頓第二定律得:Fmgqv0B =                      

代入數(shù)據(jù):v0 =8 m/s

 

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如圖甲所示,在光滑絕緣的水平面上固定著兩對幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN,P、Q與M、N四塊金屬板相互平行地豎直地放置,其俯視圖如圖乙所示.已知P、Q之間以及M、N之間的距離都是d=0.2m,極板本身的厚度不計,極板長均為L=0.2m,板間電壓都是U=6.0×102V.金屬板右側(cè)為豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B=5×102T,磁場區(qū)域足夠大.今有一質(zhì)量為m=1×10-4kg,電量為q=2×10-6C的帶負電小球在水平面上如圖從PQ平行板間左側(cè)中點O沿極板中軸線以初速度v0=4m/s進入平行金屬板PQ.
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(1)試求小球剛穿出平行金屬板PQ進入磁場瞬間的速度;
(2)若要小球穿出平行金屬板PQ后,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中,且在不與極板相碰的前提下,最終在極板MN的左側(cè)中點O′沿中軸線射出.則金屬板Q、M間距離最大是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道,半徑為R=0.4 m,勻強磁場垂直于軌道平面向里,質(zhì)量為m=1.0×103 kg、電荷量為q=+3.0×10-2 C的小球,在最低點處靜止.今給小球一個初速度v0=8.0 m/s,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運動.圖乙(a)(b)分別表示小球做圓周運動的速率v和對軌道壓力F隨時間變化的圖象.取g=10 m/s2,求:

(1)磁感應強度B的大;

(2)小球從開始運動至第二次到達最高點損失的機械能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R= 0.4 m的圓形絕緣軌道,勻強磁場垂直于軌道平面向里,一質(zhì)量為m= 1×10-3 kg、帶電荷量為q= +3×10-2 C的小球,可在內(nèi)壁滾動.開始時,在最低點處給小球一個初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運動,圖乙(a)是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的速率v隨時間t變化的情況,圖乙(b)是小球所受軌道的彈力F隨時間t變化的情況,結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù),(取g= 10 m/s2)求:

   (1)勻強磁場的磁感應強度;

   (2)小球的初速度v0

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科目:高中物理 來源:吉林一中2009-2010學年上學期期末高二(物理)試題 題型:計算題

(14分)如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R= 0.4 m的圓形絕緣軌道,勻強磁場垂直于軌道平面向里,一質(zhì)量為m= 1×10-3 kg、帶電荷量為q= +3×10-2 C的小球,可在內(nèi)壁滾動.開始時,在最低點處給小球一個初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運動,圖乙(a)是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的速率v隨時間t變化的情況,圖乙(b)是小球所受軌道的彈力F隨時間t變化的情況,結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù),(取g= 10 m/s2)求:

   (1)勻強磁場的磁感應強度;

   (2)小球的初速度v0

 

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