如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣,AB和BC的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),斜面BC與水平地面間的夾角θ=60°,有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))被放在A點(diǎn)。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向上,場(chǎng)強(qiáng)大小,磁場(chǎng)垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;在第二象限分布著沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小未知。現(xiàn)將放在A點(diǎn)的帶電小球由靜止釋放,恰能到達(dá)C點(diǎn),問(wèn)

(1)分析說(shuō)明小球在第一象限做什么運(yùn)動(dòng);

(2)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度;

(3)第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng),(2),(3)。

【解析】

試題分析:(1)當(dāng)帶電小球進(jìn)入第一象限后所受電場(chǎng)力為,即帶電小球所受電場(chǎng)力與所受重力相平衡,小球所受合外力為洛倫茲力始終垂直與速度方向,故小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng);

(2)有幾何關(guān)系可得:,又因,故有小球在B點(diǎn)速度為;

(3)在加速電場(chǎng)中,A到B過(guò)程使用動(dòng)能定律:,代入 ,可得。

考點(diǎn):本題考查了帶電電荷在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖,用絲線懸掛于一點(diǎn)、可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的通電直導(dǎo)線AB ,在將電鍵K接通的瞬間,下列判斷正確的是

A.通電直導(dǎo)線AB,A端向上,B端向下,懸線張力不變

B.通電直導(dǎo)線AB,A端向下,B端向上,懸線張力不變

C.通電直導(dǎo)線AB,A端向紙外,B端向紙內(nèi),懸線張力變小

D.通電直導(dǎo)線AB,A端向紙內(nèi),B端向紙外,懸線張力變大

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如圖所示,固定在水平絕緣平面上足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻,但表面粗糙,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R,質(zhì)量為m的金屬棒(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,用水平恒力F把a(bǔ)b棒從靜止起向右拉動(dòng)的過(guò)程中,以下結(jié)論正確的有

A.恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能

B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

C.克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和

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如圖所示,在光滑的桌面上有M、m兩個(gè)物塊,現(xiàn)用水平力F推物塊m,使M、m兩物塊在桌上一起向右加速,則M、m間的相互作用力為:

A.

B.

C.若物塊與桌面的摩擦因數(shù)均為,M、m仍向右加速,則M、m間的相互作用力為

D.若物塊桌面的摩擦因數(shù)均為,M、m仍向右加速,則M、m間的相互作用力仍為

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為了節(jié)省能量,某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無(wú)人乘行時(shí),扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時(shí),它會(huì)先慢慢加速,再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程,如圖所示。那么下列說(shuō)法中正確的是

A.顧客始終受到三個(gè)力的作用

B.顧客始終處于超重狀態(tài)

C.顧客對(duì)扶梯作用的方向先指向右下方,再豎直向下

D.顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方,再豎直向下

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如圖所示光滑管形圓軌道半徑為R(管徑遠(yuǎn)小 于R),小球a、b大小相同,質(zhì)量均為m,其直徑略小于管徑,能在管中無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng).兩球先后以相同速度v通過(guò)軌道最低點(diǎn),且當(dāng)小球a在最低點(diǎn)時(shí),小球b在最高點(diǎn),以下說(shuō)法正確的是( )

A.當(dāng)小球b在最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力時(shí),小球a比小球b所需向心力大5mg

B.當(dāng) 時(shí),小球b在軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力

C.速度v至少為,才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

D.只要,小球a對(duì)軌道最低點(diǎn)的壓力比小球b對(duì)軌道最高點(diǎn)的壓力大6mg

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求:(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,c、d間的電壓是多大?

(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大?

(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在此過(guò)程中,力F做功W=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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如圖所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下.在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中:

A.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥

B.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥

C.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引

D.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引

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如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l,兩導(dǎo)軌間連有一電阻R,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在兩虛線間的導(dǎo)軌上涂有薄絕緣涂層.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從h高度處由靜止釋放,在剛要滑到涂層處時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng).導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且僅與涂層間有摩擦,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ,其他部分的電阻不計(jì),重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是

A.導(dǎo)體棒到達(dá)涂層前做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

B.在涂層區(qū)導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)

C.導(dǎo)體棒到達(dá)底端的速度為

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為

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