如圖5所示，下端封閉、上端開(kāi)口、高h(yuǎn)=5m、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一質(zhì)量m=10g，電荷量q=0.2C的小球.整個(gè)裝置以v=5m/s的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入B=0.2T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力的作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，一段時(shí)間后小球從上端管口飛出.g取10m／s2.求：
（1）小球的帶電性；
（2）小球在管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中增加的機(jī)械能.


見(jiàn)解析
【試題分析】
（1）根據(jù)題意，小球受洛倫茲力的方向向上，故小球帶正電.
（2）小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度可分解為水平方向的速度v和豎直方向的速度vy. 與兩個(gè)分速度對(duì)應(yīng)的洛倫茲力的分力分別是水平方向的Fx和豎直方向的Fy.其中，豎直方向的洛倫茲力Fy=qvB不變，在豎直方向上，由牛頓第二定律得 qvB-mg=ma
又由h=at2，解得t=1s.
（3）小球飛出管口時(shí)，豎直速度為vy=at
飛出管口的合速度為
動(dòng)能增量重力勢(shì)能的增量ΔEp=mgh
解上述各式得機(jī)械能增加量為ΔEk+ΔEp=1J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源：學(xué)習(xí)周報(bào)　物理　人教課標(biāo)高二版(選修3－1)　2009－2010學(xué)年　第16期　總第172期 人教課標(biāo)版(選修3－1) 題型：038

如圖所示，下端封閉、上端開(kāi)口、高h(yuǎn)＝5 m、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一質(zhì)量m＝10 g、電荷量q＝0.2 C的小球，整個(gè)裝置以v＝5 m/s的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入B＝0.2 T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力的作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出．取g＝10 m/s2．求：

(1)小球的電性；

(2)小球在管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4所示，光滑的水平桌面處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，桌面上平放著一根一端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，細(xì)管封閉端有一帶電小球，小球直徑略小于管的直徑，細(xì)管的中心軸線沿y軸方向。在水平拉力F作用下，試管沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從細(xì)管口處飛出。帶電小球在離開(kāi)細(xì)管前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的加速度a、沿y軸方向的速度vy、拉力F以及管壁對(duì)小球的彈力做功的功率P隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖5所示，其中正確的是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4所示，光滑的水平桌面處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，桌面上平放著一根一端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，細(xì)管封閉端有一帶電小球，小球直徑略小于管的直徑，細(xì)管的中心軸線沿y軸方向。在水平拉力F作用下，試管沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從細(xì)管口處飛出。帶電小球在離開(kāi)細(xì)管前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的加速度a、沿y軸方向的速度vy、拉力F以及管壁對(duì)小球的彈力做功的功率P隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖5所示，其中正確的是（）

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