如图所示,在竖直平面内放置一长为L的薄壁玻璃管,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m.玻璃管右边的空间存在着匀强电场与
试题库
首页
如图所示,在竖直平面内放置一长为L的薄壁玻璃管,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m.玻璃管右边的空间存在着匀强电场与
题型:丰台区一模
难度:
来源:
如图所示,在竖直平面内放置一长为L的薄壁玻璃管,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m.玻璃管右边的空间存在着匀强电场与匀强磁场的复合场.匀强磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度为B;匀强电场方向竖直向下 电场强度大小为
mg
q
.电磁场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远.玻璃管带着小球以水平速度v
0
垂直于左边界向右运动,由于水平外力F的作用,玻璃管进入磁场后速度保持不变,经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在竖直平面内自由运动,最后从左边界飞离电磁场. 运动过程中小球的电荷量保持不变,不计一切阻力.求:
(1)小球从玻璃管b端滑出时速度的大小.
(2)从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F随时间t变化的关系.
(3)通过计算画出小球离开玻璃管后的运动轨迹.
答案
(1)由题意可知:E=
mg
q
,则有qE=mg,电场力与重力平衡,小球在管子中运动的加速度为:
a=
F
y
m
=
B
v
0
q
m
.
设小球从玻璃管b端滑出时竖直方向的分速度大小为v
y
,则:
v
2y
=2aL
所以小球从玻璃管b端滑出时速度的大小为:
v=
v
20
+
v
2y
=
v
20
+
2B
v
0
q
m
L
(2)玻璃管向右匀速运动,则有
F=F
x
=Bv
y
q
又:v
y
=at=
B
v
0
q
m
t
则外力F随时间t变化的关系:F=
B
2
v
0
q
2
m
t
.
(3)设小球在管中运动时间为t,小球在磁场中做圆周运动的半径为R,轨迹如图1所示.
t时间内玻璃管运动的距离为:x=v
0
t
根据牛顿第二定律得:qvB=m
v
2
R
得:R=
mv
qB
由几何关系有:sinα=
x-
x
1
R
x
1
R
=
v
y
v
得:x
1
=
v
y
v
R
=
B
v
0
qt
mv
•
mv
qB
=v
0
t=x
可得:sinα=0,α=0
即小球飞离磁场时速度方向垂直磁场左边界向左,则小球的运动轨迹如图2所示.
答:
(1)小球从玻璃管b端滑出时速度的大小为
v
20
+
2B
v
0
q
m
L
.
(2)从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程z中,外力F随时间t变化的关系为F=
B
2
v
0
q
2
m
t
.
(3)画出小球离开玻璃管后的运动轨迹如图2所示.
举一反三
如图所示,在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球A、B,电量分别为-q和+2q,两小球用长为l的绝缘细线b相连,另用绝缘细线a系住小球A悬挂于O点而处于平衡状态.细线b处于绷紧状态,则细线b对小球B的作用力大小为______,细线a对悬点O的作用力大小为______.(已知重力加速度为g,静电力恒量为k)
题型:不详
难度:
|
查看答案
如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B
0
=1T.将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好.现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.(取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ
(2)cd离NQ的距离s
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式).
题型:不详
难度:
|
查看答案
如图所示,在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷,电量为q的带电小球B,用绝缘细线拴着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力拉住,使小球处于静止状态,这时小球与A点的距离为R,细线CB与AB垂直.(静电力恒量为K,环境可视为真空),则小球所受的重力的大小为______,若小球所受的重力为G,缓慢拉动细线(始终保持小球平衡)直到小球刚到滑轮的正下方过程中,拉力所做的功为______.
题型:徐汇区二模
难度:
|
查看答案
如图甲所示,足够长的平行倾斜导轨NM、PQ,两轨道间距为d,其导轨平面与水平面的夹角为θ,上端M、P之间用导线相连,处于方向垂直导轨平面斜向上的均匀变化的磁场中,磁场的磁感应强度大小随时间按如图乙所示的规律变化(B
m
、T已知).质量为m的导体棒ab垂直导轨放在与M、P相距为l
0
的位置,其与导轨间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ).在磁感应强度从0开始不断增大以后,ab棒将从静止开始沿导轨上滑,到t
1
时刻(t
1
<T),ab棒沿导轨通过的路程为l时,其速度达到最大值.已知ab棒上滑过程中始终与导轨垂直,且接触良好,ab棒在导轨间部分的电阻为R,导轨和电线的电阻及空气阻力可忽略不计,重力加速度为g,从t=0时刻开始计时,求:
(1)ab棒开始运动的时刻t
0
(最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力);
(2)在ab棒开始运动之前,通过ab棒的电荷量q;
(3)ab棒达到的最大速度v
m
.
题型:顺义区二模
难度:
|
查看答案
将轻绳绕过两光滑滑轮A、B后两端系于放在水平板上的物体C两侧,在绳上0点系一轻绳,绳下悬挂重为G=Mg=20N的物体D,如图所示,平衡后0A、0B与水平面的夹角分别为30°、60°.下列说法正确的是( )
A.绳OA对D的拉力大小等于绳0B对D的拉力大小
B.OB绳上的拉力为l0 N
C.C受到的静摩擦力的大小为10(
3
-l)N,方向水平向左
D.C受到的静摩擦力的大小为10N,方向水平向右
题型:不详
难度:
|
查看答案
最新试题
________创立了一个学派,这个学派认为数最崇高,最神秘,他们所讲的数是指整数。“数即万物”,也就是说宇宙间各种关系
【题文】下图表示夏至日四个城市的昼夜长短情况(图中阴影部分表示黑夜),读图完成问题①
下列有关SO2说法中不正确的是[ ]A.被酸雨污染的农田可洒生石灰粉末,减轻其危害B.在BaCl2溶液中通入SO
命题“存在,使得”的否定是 。
根据上面信息内容, 选择最佳答案。小题1:If you find(找到) Grace’s dictionary, you
下列说法正确的是( )A.小强今年12岁,明年百分之二百地是13岁.B.同时抛掷两枚硬币,同是正面或同是反面朝上的可能
已知全集U=R,集合A={x|log2(3-x)≤2},集合B={x|≥1}.(1)求A、B; (2)求(∁
用公式计算:989×1019=______=______.
如果两个等角互余,那么其中一个角的度数为( )A.30°B.45°C.60°D.不确定
7的倒数是( )A.14B.15C.16D.17
热门考点
The market for ______ used computers is getting larger and
用棋子摆出下列一组“口”字,按照这种方法白下区,则摆第n个“口”字需用旗子 第1个第2个第3个…第N个[ ]A
填空题1. The sales call can be_____(annoy) sometimes.2.I wonder
某企业为扩大生产规模,今年年初新购置了一条高性能的生产线,该生产线在使用过程中的设备维修、燃料和动力等消耗的费用(称为设
Of these two basketball teams, the former comes from the US;
下列说法正确的是 [ ]A.分子可以再分,原子不可分B.生活中硬水可以通过活性炭吸附的方法软化 C.CO2和CO
亚洲有“地球之巅”珠穆朗玛峰和世界陆地表面的最低处--死海湖面,说明亚洲的地形具有的特征是( )A.平均海拔高B.平均
已知函数f(x)在定义域R上的图象如图所示,则函数f(x)在区间R上有______个零点.
下表是12月22日甲、已、丙、丁四地的白昼时间,读表回答3题: 甲 地乙 地丙 地丁 地白昼时间5小时30分9小
一部反映19世纪末期中国某富商家族兴衰历史的电视剧正在热播。剧中有这样几组镜头,请结合所学知识判断,其中与史实不符的是(
正确处理学习压力
导体和绝缘体的区别
布朗运动
法律救济
北魏孝文帝改革
特殊修辞手法
化学反应速率
两极格局的瓦解和多极化趋势的加强
哺乳动物的主要特征
我国气候的主要特点
超级试练试题库
© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.