用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中.把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直.将小
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用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中.把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直.将小
题型:不详
难度:
来源:
用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T、方向如图所示的匀强磁场中.把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直.将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动,当小球第一次摆到最低点时,悬线的拉力恰好为零(g取10m/s
2
).则:
(1)小球带______(填正或负)电荷,电荷量为______C.
(2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力为______N.
答案
(1)小球第一次摆到最低点时速度水平向左,悬线的拉力恰好为零,说明洛伦兹力竖直向上,由左手定则,拇指向上,让磁感线穿过掌心,四指就指向右,故小球带负电.
下落的过程中只有重力做功,洛伦兹力不做功,所以总功为:mgL
设此时速度为v,由动能定理得:
mgL=
1
2
m
v
2
解得:v=
2gL
=
16
=4m/s
此时对小球受力分析如图:
所以:F
向
=F
洛
-mg
又:F
向
=
m
v
2
L
;F
洛
=qvB
即:qvB-mg=
m
v
2
L
代入数据得:
q×4×0.1-1×10
-3
×10=
1×1
0
-3
×
4
2
0.8
解得:q=7.5×10
-2
C
(2)小球第二次经过最低点时,速度大小不变,方向变为向右
受力分析如图:
F
向
=F-F
洛
-mg
又:F
向
=
m
v
2
L
;
即:F-qvB-mg=
m
v
2
L
代入数据得:
F-7.5×10
-2
×4×0.1-1×10
-3
×10=
1×1
0
-3
×
4
2
0.8
解得:F=0.06N
故答案为:(1)负;7.5×10
-2
C
(2)0.06N
举一反三
一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎可能性最大的地段应是( )
A.a处
B.b处
C.c处
D.d处
题型:不详
难度:
|
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如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,小球在最高点的速度为v,下列说法中正确的是( )
A.V的最小值为
gL
B.当V由零逐渐增大时,小球向心力也逐渐增大
C.当V由零逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大
D.当V由零逐渐增大时,杆对小球的弹力先减小再增大
题型:不详
难度:
|
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如图,有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中,下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中;质量为m,带正电,电荷量为q的小球,从轨道的水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)小球对轨道最低点的最大压力;
(3)若要小球在圆形轨道内做完整的圆周运动,求小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度.
题型:珠海模拟
难度:
|
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在如图所示竖直平面坐标系内,在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向 的匀强电场,磁感应强度为B,电场强度E
1
的大小和方向未知.质量为m、带电量为q的 液滴从p点沿图中虚线匀速运动到原点o进入第二象限,在第二象限内存在水平向右的 匀强电场,其场强大小为E
2
.已知P点坐标为(4L,-3L),重力加速度为g.求:
(1)E
1
的方向和大小.
(2)液滴在第四象限匀速运动的速度大小.
(3)液滴通过0点后再次通过x轴时的坐标.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,A、B两个小球用轻质细杆连着,在光滑的水平桌面上以相同的角速度绕轴O做匀速圆周运动.两个小球的质量比m
A
:m
B
=1:2,OA:AB=1:1,则球的向心加速度之比a
A
:a
B
=______;两段杆OA、AB受的拉力之比为______.
题型:不详
难度:
|
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