如圖所示,水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車,管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=+8×10-5C的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略小.在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1= 15T的勻強(qiáng)磁場,MN面的上方還存在著豎直向上、場強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn),測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示.g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)小球剛進(jìn)入磁場B1時(shí)加速度a的大。

(2)絕緣管的長度L;

(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離△x

 


(1) 2m/s2       (2)1m     (3)0.43m


解析:

1)以小球?yàn)檠芯繉ο,豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1,故小球在管中豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度設(shè)為a,則

                                                                                                          

(2)在小球運(yùn)動(dòng)到管口時(shí),FN=2.4×10-3N,設(shè)v1為小球豎直分速度,由

,則                                                                                                                     

                                                                                                                    

(3)小球離開管口進(jìn)入復(fù)合場,其中qE=2×10-3N,mg=2×10-3N.                           

故電場力與重力平衡,小球在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合速度與MN成45°角,故軌道半徑為R                                                                                                                                             (1分)

小球離開管口開始計(jì)時(shí),到再次經(jīng)過MN所通過的水平距離                           

對應(yīng)時(shí)間                                                                                                               

小車運(yùn)動(dòng)距離為x2,                                                                                                             

所以小球此時(shí)離小車頂端的距離為            

練習(xí)冊系列答案
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(2008?汝城縣模擬)如圖所示,水平地面上的木塊在拉力F的作用下,向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則F與物體受到的地面對它的摩擦力的合力方向?yàn)椋ā 。?/div>

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(2011?東莞模擬)如圖所示,水平地面上的物體A在斜向上的拉力F的作用下,向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則關(guān)于下列物體受力情況的說法中正確的是( 。

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如圖所示,水平地面上豎直地固定著一個(gè)光滑的圓環(huán),一個(gè)質(zhì)量為m的小球套在環(huán)上,圓環(huán)最高點(diǎn)有一小孔,細(xì)線一端被人牽著,另一端穿過小孔與小球相連,使球靜止于A處,此時(shí)細(xì)線與豎直成θ角,重力加速度為g,則不正確的說法是( 。

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如圖所示,水平地面上有一輛小車,車上固定一個(gè)豎直光滑絕緣管,管的底部有一質(zhì)量m1=0.2g、電荷量q=8×10-5C的帶正電小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略小.在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=15T的勻強(qiáng)磁場,MN面的上方還存在著豎直向上、場強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)讓小車始終保持vx=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),以帶電小球剛經(jīng)過磁場的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn),測得小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間為t=1s,g取10/s2,不計(jì)空氣阻力. 
(1)求小球進(jìn)入磁場B1時(shí)的加速度a的大小.
(2)求小球離開管口時(shí)的速度v的大。
(3)若小球離開管口后,求該小球離開MN平面的最大距離是多少?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,水平地面上有一斜面體A,在A上放一物體B.現(xiàn)對物體B施加一個(gè)沿斜面向上且從零逐漸增大的力F,若A、B始終與地面保持相對靜止,則( 。

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