如圖所示,空間存在豎直向上方向的勻強電場,E=2.0×102N/C,水平方向存在向外的勻強磁場,B=T,在A處有一個質(zhì)量為0.3Kg的小球,所帶電量為q=﹢2.0×10-2C。用長為L=6m的不可伸長的絕緣細線與固定點O連接,AO與電場線垂直處于水平狀態(tài),取g="10" m/s2,現(xiàn)讓該小球在A處靜止釋放。

求:(1)小球第一次到達O點正上方時的速度大小和細線的拉力。
(2)若撤去磁場且電場方向轉(zhuǎn)到水平向左,小球仍從A處靜止釋放,求小球第一次到達O點正下方時增加的機械能△E和速度的大小。(結(jié)果可保留根號)
(1)  T=3.4N(2)△E= 24J;

試題分析:(1)在運動過程中小球受到重力,電場力,洛倫茲力,其中洛倫茲力不做功,當小球第一次到達O點正上方時,重力做負功,電場力做正功,根據(jù)動能定理可得:,解得解得(3分;
在最高點受到繩子的豎直向下的拉力T,豎直向下的重力mg,豎直向上的洛倫茲力,豎直向上的電場力,四個力的合力充當向心力,
,解得T="3.4N" (3分)  
(2)過程中電場力做正功,增加的機械能等于減小的電勢能,所以,
△E= 24J(2分);
小球此時向下開始運動,所以重力正功,故根據(jù)動能定理可得 解得(2分)
點評:做類型的題目關(guān)鍵是弄清楚粒子的受力情況,結(jié)合牛頓第二定律以及動能定理分析
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖是等離子體發(fā)電機示意圖,平行金屬板間的勻強磁場的磁感應強度B=0.5T,兩板間距離為20cm,要使輸出電壓為220V,則等離子體垂直射入磁場的速度v=    m/s。a是電源的     極。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。將噴墨打印機的噴口靠近上板下表面,從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運動;進入電場、磁場共存區(qū)域后,最終垂直打在下板的M點。

(1)判段墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)求磁感應強度B的值;
(3)現(xiàn)保持噴口方向不變,使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達下板M點,應將磁感應強度 調(diào)至B ',則B ' 的大小為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一個帶電的小球從P點自由下落,P點距場區(qū)邊界MN高為h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場強度為E的勻強電場,同時還有垂直于紙面的勻強磁場,小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后,恰能做勻速圓周運動,并從邊界上的b點穿出,已知ab=L,求:

(1)小球的帶電性質(zhì)及其電荷量與質(zhì)量的比值;
(2)該勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向;
(3)小球從P經(jīng)a至b時,共需時間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場。其電場強度為E,在該勻強電場中,用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡,此時小球離右板距離為b,如圖所示,問:

(1)小球所帶電荷的電性如何?電荷量多少?
(2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用絕緣細線拴一個帶負電的小球,帶電量為q,讓它在豎直向下的勻強電場中(場強為E)繞O點做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運動,a、b兩點分別是圓周的最高點和最低點,不計空氣阻力。則下列說法中正確的是
A.小球質(zhì)量為qE/g
B.小球在運動中機械能守恒
C.小球經(jīng)過a點時,機械能最大
D.小球經(jīng)過a點時,電勢能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一,它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示,在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個勻強電場,一帶電微粒從A點由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動。已知電場強度的大小分別是N/C和N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量,帶電量,A點距虛線的距離,不計帶電微粒的重力,忽略相對論效應。求:

(1)B點到虛線的距離;
(2)帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場,一帶電液滴從靜止開始自A沿曲線ACB運動到B點時,速度為零,C是軌跡的最低點,以下說法中不正確的是(   )
A.滴帶負電
B.滴在C點動能最大
C.若液滴所受空氣阻力不計,則機械能守恒
D.液滴在C點機械能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖甲所示,相距為L的兩平行金屬導軌MN、PQ固定在絕緣水平面上,處于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應強度為B,導軌足夠長且電阻不計.兩根相同的金屬棒c和d與導軌垂直放置,它們的質(zhì)量均為m,電阻均為R,間距為s0,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.在t=0時刻,對c棒施加一水平向右的力,使其從靜止開始做勻加速直線運動.在t0時刻,d棒開始運動,此后保持水平力不變,由速度傳感器測得兩金屬棒的v-t圖象如圖乙所示,從t1時刻開始兩金屬棒以相同的加速度做勻加速直線運動,此時兩金屬棒的間距為s,試求:

(1)在0至t1時間內(nèi)通過金屬棒c的電荷量;
(2)t0時刻回路的電功率和金屬棒c的速度大。
(3)t1時刻兩金屬棒的加速度大。

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