如图所示,在足够大的空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小E=60N/C,磁场方向与纸面垂直,此感应强度的大小为B=0.5T,现有一带

如图所示,在足够大的空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小E=60N/C,磁场方向与纸面垂直,此感应强度的大小为B=0.5T,现有一带

题型:静海县二模难度:来源:
如图所示,在足够大的空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小E=60N/C,磁场方向与纸面垂直,此感应强度的大小为B=0.5T,现有一带电荷量为q=-10-9C质量为m=3×10-8kg的小球,恰好能沿水平方向向右且垂直与磁场和电场方向在此区域内作匀速直线运动(不及空气阻力,g=10m/s2
(1)判断匀强磁场的方向
(2)求带电小球速度v的大小
(3)若在某瞬间,突然撤去磁场,求此后1×10-2s内电场力对小球所做的功.魔方格
答案
(1)带电小球进入相互垂直的电场和磁场中做匀速直线运动,重力、电场力和洛伦兹力三个力平衡,电场力和重力方向竖直向下,所以洛伦兹力竖直向上,由左手定则判断得知:磁场垂直纸面向外
(2)设小球速度为v,小球受力平衡
   mg+Eq=Bqv
代入v=7.2×102m/s
(3)撤去磁场,小球在竖直方向向下做初速度为零的匀加速直线运动
加速度为 a=
mg+qE
m

代入解得,a=12m/s2
设沿竖直方向发生的位移为s
 则 s=
1
2
at2
则得 s=6×10-4 m
电场力对小球所做的功W=Fs=Eqs
解得,W=3.6×10-11 J
答:
(1)匀强磁场的方向磁场垂直纸面向外.
(2)带电小球速度v的大小是7.2×102m/s.
(3)若在某瞬间,突然撤去磁场,此后1×10-2s内电场力对小球所做的功是3.6×10-11 J.
举一反三
如图甲,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?
某同学的解法如下:以重物为研究对象,重物受力如图乙.由于重物静止,则有
TACsin30°=TBCsin60°         (1)
TACcos30°+TBCcos60°=G       (2)
将TAC=150N,TBC=100N代入(1 )( 2)式解得G=200N.
你认为该同学的解法正确与否?请说明理由并给出你的解答.魔方格
题型:嘉定区模拟难度:| 查看答案
如图示,电荷量均为q,质量分别为m、3m的小球A和B中间连接质量不计的细线,在竖直向上的匀强电场中,以速度v0匀速上升,不计两带电小球间的库仑力作用及空气阻力,求:
(1)电场强度大小及绳的张力
(2)若某时刻细绳断开,则绳子断开后B球速度为零时,A球速度多大?
(3)若绳子断开瞬间电场强度反向,A经
2v0
g
时间与B相碰,则绳长为多少?此时间内两球组成的系统的机械能增量为多少?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
某同学欲用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.P、Q为记录重物A运动情况的两个光电门.A、B为两重物,用跨过滑轮的细线连接,其中mA=2kg,细线、滑轮质量以及摩擦均可不计.为了保证无论B物体质量多大,实验都能顺利进行,该同学应选用抗拉能力至少是多大的绳索(L)来悬挂滑轮:(g取10m/s2)(  )
A.150NB.80NC.40ND.20N
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
实验题
(1)为测定木块与斜面间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动,如图1所示,他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺(当地重力加速度g已知).

魔方格

①实验中应记录的数据是______.
②计算动摩擦因数的公式是μ=______.
(2)测定一个待测电阻Rx(阻值约为200Ω)的阻值,除了待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电池组E(电动势为3V,内阻不计);
电流表A1(量程为0~10mA,内阻约为r1=50Ω);
电流表A2(量程为0~500μA,内阻r2=1000Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω,额定电流为2A);
电阻箱R2(阻值范围为0~9999Ω,额定电流为1A);
开关S,导线若干.
请你帮助该同学完成实验中的下述问题(实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值):
①上述器材中缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表.请在图2中图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图,并在图中标明所用器材的代号.
②请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材的代号.
③实验中,将电阻箱R2的阻值调为4000Ω,再调节滑动变阻器R1,使两表的示数如下图3所示,可读出电流表A1的示数是______mA,电流表A2的示数是______ μA,基于伏安法测得的阻值Rx=
U
I
=______Ω(取两位有效数字),此测量值与真实值比较是______(填偏大、偏小或相等).
题型:东城区三模难度:| 查看答案
如图所示,粗糙斜面其倾角为α,底端通过长度可忽略的光滑小圆弧与光滑水平面连接..A、B是两个质量均为 m=1㎏的小滑块(可视为质点),B的左端连有轻质弹簧,处于静止状态.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面向下匀速运动.现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止开始下滑,若取g=10m/s2,sinα=0.6,cosα=0.8.求:
(1)滑块A与斜面的动摩擦因数μ;
(2)滑块A到达斜面底端时的速度大小v1
(3)滑块A在斜面上运动的加速度大小a;
(4)滑块A开始与弹簧接触到此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep魔方格
题型:东城区三模难度:| 查看答案
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