如圖所示，質(zhì)量為1g的小環(huán)帶4×10-4C的正電荷，套在長直的絕緣桿上，兩者間的動摩擦因數(shù)μ=O.2。將桿放入都是水平的互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，桿所在平面與磁場垂直，桿與電場的夾角為37°。若E=10N／C，B=O.5T，小環(huán)從靜止起動。求：
(1)當(dāng)小環(huán)加速度最大時，環(huán)的速度和加速度；
(2)當(dāng)小環(huán)的速度最大時，環(huán)的速度和加速度。
(1)=2.8m／s2    =52m／s
(2) =122 m／s,此時:=O
(1)小環(huán)從靜止起動后，環(huán)受力如圖(a)所示，隨著速度的增大，垂直桿方向的洛侖茲力便增大，于是環(huán)上側(cè)與桿間的正壓力減小，摩擦力減小，加速度增大。當(dāng)環(huán)的速度為時，正壓力為零，摩擦力消失，此時環(huán)有最大加速度。
在平行于桿的方向上有:,解得：=2.8m／s2    (a)
在垂直于桿的方向上有:, 解得=52m／s
(2)在上述狀態(tài)之后，環(huán)的速度繼續(xù)增大導(dǎo)致洛侖茲力繼續(xù)增大，致使小環(huán)下側(cè)與桿之間出現(xiàn)擠壓力N，如圖(b)所示。于是摩擦力，又產(chǎn)生，而且隨著速度增大，洛侖茲力增大，彈力增大，摩擦力增大，桿的加速度a減小。當(dāng)a減小到零時，環(huán)有最大速度。
在平行桿方向有:
在垂直桿方向有:,
又． 解得:=122 m／s,此時:=O
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由鋼弦和永磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當(dāng)弦上的張力越大時，弦的固有頻率越大．這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化．下列說法正確的是
A．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時，a端電勢高
B．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時，b端電勢高
C．膜上的壓力較小時，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率高
D．膜上的壓力較大時，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率高

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(2000年理科綜合)如圖16－109所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實驗表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝K·IB/d，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場．橫向電場對電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差．設(shè)電流I是電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e，回答下列問題：
(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′的電勢(填高于、低于或等于)．
(2)電子所受洛侖茲力的大小為________．
(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時，電子所受靜電力的大小為________．
(4)由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝1/ne，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

下圖是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫s2、s3射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細(xì)線。若測得細(xì)黑線到狹縫s3的距離為d，導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，直角坐標(biāo)系中，＜O的區(qū)域存在沿+軸方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，在＞0的區(qū)域存在一垂直紙面的矩形有界勻強(qiáng)磁場，其左邊界和下邊界分別與、軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(圖中未畫出)，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的電子從第二象限的某點P以一定初速度(未知)沿+軸方向開始運動，以的速度經(jīng)過坐標(biāo)為(O，L)的Q點，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)恰好從坐標(biāo)原點O沿軸的負(fù)方向返回電場，求：
(1)P點的坐標(biāo)以及初速度為多少?
(2)矩形磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外．O是MN上的一點，從O點可以向磁場區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場時的速度可在紙面內(nèi)各個方向．已知先后射入的兩個粒子恰好在磁場中給定的P點相遇，P到O的距離為L．不計重力及粒子間的相互作用．求：
(1)所考察的粒子在磁場中的軌道半徑；
(2)這兩個粒子從O點射入磁場的時間間隔。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖10-1所示，螺線管兩端加上交流電壓，沿著螺線管軸線方向有一電子射入，則該電子在螺線管內(nèi)將做：
A．加速直線運動B．勻速直線運動
C．勻速圓周運動D．簡諧運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

以下有關(guān)靜電場和磁場的敘述中正確的是（　　）
A．電場和磁場都是假想中的物質(zhì)
B．電場和磁場都是客觀存在的物質(zhì)
C．電場線和磁感線都是封閉曲線
D．電場線和磁感線都是客觀存在的曲線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

一束帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，以初速度υ0垂直于磁場自A點開始運動，如圖所示，經(jīng)時間t，粒子通過C點，連線AC與υ0間夾角θ等于    。若同種正離子以不同的速度仍沿相同方向從A點射入，這些離子    （填“能、”或“不能”）到達(dá)C點。

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