如图14所示,虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为斜向下的匀强电场E,有一质量为m,电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开
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如图14所示,虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为斜向下的匀强电场E,有一质量为m,电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开
题型:不详
难度:
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如图14所示,虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为
斜向下的匀强电场E,有一质量为m,电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落,当小球运动到复合场内时刚好做直线运动,那么( )
A.小球在复合场中一定做匀速直线运动
B.磁感应强度
,场强
C.若换成带正电的小球,小球仍可能做直线运动
D.若同时改变小球的比荷与初始下落高度h,小球仍能沿直线通过复合场
答案
AB
解析
小球所受洛伦兹力f=qvB,电场力和重力均不变,要想做直线运动,洛伦兹力必须恒定不变,由此可判断小球必须做匀速直线运动,A对;带电粒子带负电,由左手定则可知洛伦兹力向右,电场力向左与水平方向成45°角,由受力平衡可知洛伦兹力和电场力大小,求得磁感强度和电场强度,B对;
举一反三
(14分)如图21所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,
;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为
带电量为
的带电粒子从电场中坐标为(
)的点以速度
沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ(粒子的重力不计)。
(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;
(2)求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若带电粒子能再次回到原点O,问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?
题型:不详
难度:
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(19分)如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为l.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
题型:不详
难度:
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如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为l且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子,另一部分为速度大小为3v的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继刚好消失为止,此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:
(1)此时I区的磁感应强度;
(2)N板两个亮斑之间的距离。
题型:不详
难度:
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如图,光滑斜面的倾角为
,斜面上放置一矩形导体线框
,
边的边长为
,
边的边长为
,线框的质量为
,电阻为
,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为
,斜面上
线(
平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为
,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的
边始终平行底边,则下列说法正确的是( )
A.线框进入磁场前运动的加速度为
B.线框进入磁场时匀速运动的速度为
C.线框做匀速运动的总时间为
D.该匀速运动过程产生的焦耳热为
题型:不详
难度:
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(12分)如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值v
m
.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
题型:不详
难度:
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