如图9所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上。在塑料板左端无初速度放置一质量为0.
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如图9所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上。在塑料板左端无初速度放置一质量为0.
题型:不详
难度:
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如图9所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上。在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1kg、带电荷量为+0.2C的滑块,滑块与绝缘塑料板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力,g取10 m/s2,则
A.塑料板和滑块始终一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动
B.最终塑料板做加速度为3 m/s2的匀加速运动,滑块做速度为6 m/s的匀速运动
C.滑块做匀加速运动的时间为3.0s
D.塑料板施加给滑块的摩擦力对滑块的冲量大小为1N.S
答案
D
解析
开始塑料板和滑块一起做匀加速直线运动,当滑块所受洛伦兹力等于重力时,正压力为零,则摩擦力为零,之后塑料板以一个较大的加速度继续做匀加速运动,滑块做匀速运动,故A错误
开始加速度为
,当洛伦兹力等于重力时有,
,即
,此时塑料板的加速度
,故B错误
滑块做匀加速运动的时间为
,故C错误
根据动量定理可知,塑料板施加给滑块的摩擦力对滑块的冲量大小为
,故D正确
故选D
举一反三
如图18甲所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上,已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d,极板本身的厚度不计,板间电压都是U,两电容器的极板长相等。今有一电子从极板PQ中轴线左边缘的O点,以速度v0沿其中轴线进入电容器,并做匀速直线运动,此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器MN之间,且沿MN的中轴线做匀速直线运动,再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器PQ之间,如此循环往复。已知电子质量为m,电荷量为e。不计电容之外的电场对电子运动的影响。
(1)试分析
极板P、Q、M、N各带什么电荷?
(2)求Q板和M板间的距离x ;
(3)若只保留电容器右侧区域的磁场,如图乙所示。电子仍从PQ极板中轴线左边缘的O点,以速度v0沿原方向进入电容器,已知电容器极板长均为
。则电子进入电容器MN时距MN中心线的距离?要让电子通过电容器MN后又能回到O点,还需在电容器左侧区域加一个怎样的匀强磁场?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在
xoy
坐标系中,第Ⅲ象限内有场强为E,方向沿
x
正向的匀强电场,第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场,第I象限无电、磁场.质量为 m、电量为
q
的带正电粒子,自
x
轴上的P点以速度v
0
垂直电场射入电场中,不计粒子重力和空气阻力,PO之间距离为
(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,则磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若磁感应强度
,则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直xOy平面.在x轴上有坐标(-2l
0,
0)的P点,三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区,其中电子b射入方向为+y方向,a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ=
.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限,电子b通过y轴Q点的坐标为y=l
0
,a、c到达y轴时间差是t
0
.在第一象限内有场强大小为E,沿x轴正方向的匀强电场.已知电子质量为m、电荷量为e,不计重力.求:
(1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.
(2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x.
(3) 三个电子离开电场后再次经过某一点,求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,
是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线
MN
是∠
的角平分线.在
MN
的左侧区域,存在着沿
轴负方向、场强为
E
的匀强电场;在
MN
的右侧区域,存在着方向竖直向下、磁感应强度为
B
的匀强磁场,现有一带负电的小球
从
y
轴上的
P
(0,
L
)点,在电场力作用下由静止开始运动,小球
到达虚线
MN
上的
Q
点时与另一个不带电的静止小球
发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在
O
点.若
、
两小球的质量相等且均可视为质点,
、
碰撞过程中无电荷量损失,不计重力作用.求:
(1)小球
的比荷
(即电荷量与质量之比);
(2)过
O
点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线
MN
上的位置坐标(结果用
E
、
B
、
L
表示).
题型:不详
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如图所示,在
平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正).在t=0时刻由原点O发射初速度大小为
,方向沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力).其中已知
、
E
0
,且
,粒子的比荷
,x轴上有一点A,坐标为(
)
(1)求
时带电粒子的位置坐标.
(2)粒子运动过程中偏离
轴的最大距离
(3)粒子经多长时间经过A点.
题型:不详
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