如图所示,真空中存在竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一质量为m,带电荷量为q的质点恰能以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,取t=0时质点在轨迹
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如图所示,真空中存在竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一质量为m,带电荷量为q的质点恰能以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,取t=0时质点在轨迹
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如图所示,真空中存在竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一质量为m,带电荷量为q的质点恰能以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,取t=0时质点在轨迹最低点,且重力势能为零,电势能也为零,则质点______时针(填“顺”或“逆”)转动,质点机械能的变化量随时间变化的关系式为△E=______.
答案
重力与电场力平衡,故电场力向上,由于电场方向向上,故电荷带正电;由于磁场方向是垂直向内,根据左手定则可知,转动方向逆时针;
洛伦兹力不做功,只有重力和电场力做功,故作用机械能和电势能相互转化,总量守恒,在最低点时,有:E=
1
2
mv
2
;
则重力势能的表达式为:E
p
=mg(R-Rcosθ)=mgR(1-cosωt)=mgR(1-cos
v
R
t),
因动能不变,且重力势能为零,则机械能的变化量随时间变化的关系式为:△E=mgR(1-cos
v
R
t),
故答案为:逆,mgR(1-cos
v
R
t).
举一反三
光滑绝缘水平面上有一个带电质点正以速度v向右匀速运动.如果加一个水平方向的匀强电场,经过一段时间后,该质点的速度与初始速度等大反向;如果不加电场,而加一竖直向下的匀强磁场,经过相同的时间,该质点的速度也与初始速度等大反向,求匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的比值
E
B
.
题型:不详
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如图,E=18V,r=1Ω,R
2
=5Ω,R
3
=6Ω,两平行金属板水平放置,相距2cm,当滑动变阻器R
1
的滑动片P恰好在中点时,一带电量为q=-8×10
-7
C的油滴正好平衡在两极板之间,此时安培表计示数2A,
求(1)变阻器R
1
的总电阻;
(2)油滴的质量.
题型:不详
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如图所示的速度选择器中有正交的电场和磁场</PGN0187B.TXT/PGN>,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子( )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.可能带正电或负电,也可能不带电
题型:不详
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如图所示的空间中存在着都沿水平方向且正交的匀强电场和匀强磁场,从A点沿AB、AC方向绝缘地抛出两带电小球,关于小球的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.从AB、AC抛出的小球都可能做直线运动
B.只有沿AB抛出的小球才可能做直线运动
C.做直线运动的小球带正电,而且一定是做匀速直线运动
D.做直线运动的小球机械能守恒
题型:不详
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一质量为m=2.0×10
-7
kg的带电液滴,在一匀强电场空间做匀速直线运动,该液滴的电性为负,其电荷量为5.0×10
12
个电子所带的电荷量,由此可知空间电场强度的大小为______N/C,方向______(g取10N/Kg,不计空气阻力).
题型:不详
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