如圖30-1所示，虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線上下有磁感強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。ab是一根長(zhǎng)L的絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線放置在虛線上方的場(chǎng)中，b端在虛線上。將一套在桿上的舉正電小球從a端由靜止釋放后，小球先是加速運(yùn)動(dòng)，后是勻速運(yùn)動(dòng)則達(dá)b端。已知小球與絕緣桿間的動(dòng)因摩擦數(shù)μ=0.3，小球的重力可忽略不計(jì)。當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓半徑為L(zhǎng)/3。求：帶電小球以 a到b運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功與電場(chǎng)力所做功的比值。

Wf/W電=(2q2B2L2/45m)/(q2B2L2/10m)=4/9


解析:

(1)帶電小球在沿桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，

其受力情況如30-2圖示。

水平方向：F洛=N=qBV [1]

豎直方向：qE=f [2] (勻速運(yùn)動(dòng)時(shí))

又因f=μN [3]，聯(lián)立解[1][2][3]式得：qE=f=μqBVb

小球在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)：qBVb=mVb2/R=3mVb2/L，所以Vb=qBL/3m

小球從a到b運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理：W電-Wf=mVb2

W電=qEL=μqBVbL=0.3×qBL(qBL/3m)=q2B2L2/10m

所以，Wf=W電-mVb2=q2B2L2/10m-(m/2)(q2B2L2/9m2)=2q2B2L2/45m

所以，Wf/W電=(2q2B2L2/45m)/(q2B2L2/10m)=4/9。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖B-1所示，斜面上一物體A在推力F作用下保持靜止，除推力F外，關(guān)于A的受力情況，以下說法正確的是（）
A.重力、斜面的支持力、摩擦力，且摩擦力方向沿斜面向下
B.重力、斜面的支持力，可能會(huì)受到摩擦力，且摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
C.重力、斜面的支持力、摩擦力，且摩擦力方向沿斜面向上
D.重力、斜面的支持力，可能不受摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

一帶電粒子，沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子的一段軌跡如圖A-1所示，軌跡上每一小段都可看成圓弧，由于帶電粒子使沿途空氣電離，粒子的能量逐漸減�。姾闪坎蛔儯�，則可判斷（    ）
A.粒子從a到b運(yùn)動(dòng)，帶正電
B.粒子從b到a運(yùn)動(dòng)，帶正電
C.粒子從a到b運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電
D.粒子從b到a運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖A-1所示，平面上有兩個(gè)質(zhì)量相等的物體M和N，M以速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，N在AB直線上向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，則M運(yùn)動(dòng)到圓周上的哪些地方才能使得M、N兩物體的動(dòng)量相同（      ）
A.在B點(diǎn)  B.在C點(diǎn)
C.在A點(diǎn)  D.在D點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖B-1所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相同.實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，途中依次通過軌跡上的P、Q兩點(diǎn)，由此比較可知（ ）
A.三個(gè)等勢(shì)面中，c等勢(shì)面電勢(shì)高
B.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大
C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大
D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)加速度較大

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