在如图所示匀强磁场中,一个质量为m电量为+q的圆环套在一根固定的绝缘水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v0,则环在运动过程中克服摩擦所
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在如图所示匀强磁场中,一个质量为m电量为+q的圆环套在一根固定的绝缘水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v0,则环在运动过程中克服摩擦所
题型:不详
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在如图所示匀强磁场中,一个质量为
m电量为+q
的圆环套在一根固定的绝缘水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为
μ
。现给环一个向右的初速度
v
0
,则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为
A.
B.0
C.
D.
答案
ABD
解析
如果重力等于洛伦兹力则物体做匀速直线运动摩擦力为0不做功B对,如果受摩擦力则做减速运动,若支持力方向向上速度最终减为0则克服摩擦力做功
则A对,若支持力方向向下则重力跟洛伦兹力相等时摩擦力为0物体做匀速运动末速度为V,mg=qvB所以
克服摩擦力做功为
-
则D对。
举一反三
如图所示,一导电金属板置于匀强磁场中,当电流方向向上时,金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是( )
A.左侧电子较多,左侧电势较高
B.左侧电子较多,右侧电势较高
C.右侧电子较多,左侧电势较高
D.右侧电子较多,右侧电势较高
题型:不详
难度:
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(2012年2月天水一中检测)如图所示,圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟
y
轴相切于坐标原点
O
。
O
点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为
v
的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为
q
,不考虑带电粒子的重力。
(1)推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径;
(2)求粒子通过磁场空间的最大偏转角;
(3)若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹,则从O点沿
x
轴正方向射入磁场的粒子第一次回到
O
点经历的时间是多长?(已知arctan2=
)
题型:不详
难度:
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(16分)如图所示,在
xoy
平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区,磁场方向垂直xoy平面向里,边界分别平利于x轴和y轴。一电荷量为e、质量为m的电子,从坐标原点为O以速度v
0
射入第二象限,速度方向与y轴正方向成45°角,经过磁场偏转后,通过P(0,a)点,速度方向垂直于y轴,不计电子的重力。
(1)若磁场的磁感应强度大小为B
0
,求电子在磁场中运动的时间t;
(2)为使电子完成上述运动,求磁感应强度的大小应满足的条件;
(3)若电子到达y轴上P点时,撤去矩形匀强磁场,同时在y轴右侧加方向垂直xoy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,在y轴左侧加方向垂直xoy平面向里的匀强电场,电子在第(k+1)次从左向右经过y轴(经过P点为第1次)时恰好通过坐标原点。求y轴左侧磁场磁感应强度大小B2及上述过程电子的运动时间t。
题型:不详
难度:
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如图,圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一未知初速度沿截面直径方向入射吋,穿过此区域的时间为t
;
若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转了
,根据上述条件可求得的物理量为:
A带电粒子的初速度
B 带电粒子在磁场中运动的半径
C 带电粒子的动量
D 带电粒子在磁场中运动的周期
题型:不详
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(18分)如图所示,光滑的绝缘平台水平固定,在平台右下方有相互平行的两条边界MN与PQ,其竖直距离为h=1.7m,两边界间存在匀强电场和磁感应强度为B=0.9T且方向垂直纸面向外的匀强磁场,MN过平台右端并与水平方向呈θ=37°.在平台左端放一个可视为质点的A球,其质量为m
A
=0.17kg,电量为q=+0.1C,现给A球不同的水平速度,使其飞出平台后恰好能做匀速圆周运动.g取10m/s
2
.
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)要使A球在MNPQ区域内的运动时间保持不变,则A球的速度应满足的条件?(A球飞出MNPQ区域后不再返回)
(3)在平台右端再放一个可视为质点且不带电的绝缘B球,A球以v
A0
=3m/s的速度水平向右运动,与B球碰后两球均能垂直PQ边界飞出,则B球的质量为多少?
题型:不详
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