⑴ab棒能够达到的最大速度v;⑵ab棒速度为v时的加速度a;⑶当速度为v时撤去外力F,此后棒ab能够运动的距离x。
题型:不详难度:来源:
⑴ab棒能够达到的最大速度v; ⑵ab棒速度为v时的加速度a; ⑶当速度为v时撤去外力F,此后棒ab能够运动的距离x。 |
答案
(1) v = FR/B2l2 (2) a = F/2m,方向与F相同(3) mFR2/B4l4 |
解析
⑴当安培力FA与恒力F平衡时,ab棒匀速运动,速度v达到最大 F = BIl = B2l2v/R,则v = FR/B2l2。 ⑵ 速度v′= v/2时感应电动势E = Bl v′、电流强度I = E/R,安培力FA = BIl,根据牛顿第二定律有:F - FA = ma,得a = F/2m,方向与F相同。 ⑶撤去F后ab在安培力作用下做减速运动,直至静止,根据在足够小的时间Δt内,有速度变化Δv,则加速度a = Δv/Δt,根据牛顿第二定律BIl = ma即B2l2v/R = ma = mΔv/Δt,变形后得到(B2l2v/R)Δt = mΔv,求和有Σ(B2l2/R)vΔt =ΣmΔv,即(B2l2/R)ΣvΔt = mv – 0;所以有(B2l2/R)x = mv,解得x = mvR/B2l2 = mFR2/B4l4。 |
举一反三
(1)粒子由孔进入偏转分离器时的速度为多大? (2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到点的距离为d,则该种带电粒子的荷质比q/m为多大? |
(1)试求小球刚穿出平行金属板PQ进入磁场瞬间的速度; (2)若要小球穿出平行金属板PQ后,经磁场偏转射入平行金属板MN中,且在不与极板相碰的前提下,最终在极板MN的左侧中点O′沿中轴线射出.则金属板Q、M间距离最大是多少? |
(1)求此区域内电场强度的大小和方向. (2)若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离. (3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的1/2(不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小. |
(18分)如图所示,质量为m=1.00㎏的带电小球用长为l=1.00m的绝缘细线悬挂于竖直向上的匀强电场中的O点,O点距水平地面的高度为h=2.05m,小球静止时细线拉力为。若保持匀强电场的大小不变,而将方向缓慢转向水平向右,当小球再次静止时,求: (1)细线与竖直方向的夹角? (2)若将细线烧断,请说出小球到达地面前的运动轨迹,并求出烧断细线后小球到达地面的时间?(假设地面上方的匀强电场范围足够大) |
电子自静止开始经M、N板间(两板间的电压为U)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.求: (已知电子的质量为m,电荷量为e,电子的重力忽略不计)
(1)在图中正确画出电子由静止开始直至离开匀强磁场时的轨迹;(用尺和圆规规范作图) (2)电子进入磁场时的速度; (3)匀强磁场的磁感应强度。 |
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