(10分)如圖19所示,在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,豎直固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿,桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán),圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f;
(2)若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求:
①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a0的大;
②圓環(huán)下滑過程中的最大動(dòng)能Ek
(1)(2)

試題分析:(1)在水平方向圓環(huán)受到的彈力
則摩擦力            (3分)
(2)①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力,因此,摩擦力大小
在豎直方向,由牛頓第二定律         (1分)
解得           (2分)
②當(dāng)重力與滑動(dòng)摩擦力平衡時(shí),圓環(huán)速度最大,動(dòng)能最大。
              (1分)
最大速度           (2分)
最大動(dòng)能        (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)試求質(zhì)子在t1=l/ 2v0時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離y和此時(shí)的速度大小?   
(2)當(dāng)在t1= l/ 2v0時(shí)突然改變兩板帶電性質(zhì)且電壓,當(dāng)保持兩板間電壓為U1時(shí),質(zhì)子恰好能貼緊B端飛出電場(chǎng),試求電壓U1U0的比值是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個(gè)電容器的電容是250pF,要使它兩極之間的電壓增加20V,需要向它提供______C的電量;如果向它提供1.0×10-8C的電量,則兩極的電勢(shì)差將增加______V.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

直線ab是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,從a點(diǎn)無初速度釋放一電子,電子僅在電場(chǎng)力作用下,沿直線從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的規(guī)律如圖所示,設(shè)a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為Ea和Eb,電勢(shì)分別為.則
A.Ea>EbB.Ea<Eb
C.<D.>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在空間中取直角坐標(biāo)系Oxy,在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一個(gè)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,h)。已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U>,電子的重力忽略不計(jì),求:

(1)電子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t和離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v;
(2)電子經(jīng)過x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離l。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,示波器的示波管可以視為加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合,若已知加速電壓為,偏轉(zhuǎn)電壓為,偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距為d,且電子被加速前的初速度可忽略,則關(guān)于示波器的靈敏度(即偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量h/ U2)與加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的關(guān)系,下列說法中正確的是()
A.L越大,靈敏度越高
B.d越大,靈敏度越高
C.越大,靈敏度越小
D.靈敏度與無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形(不計(jì)電子所受重力).
 
(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子,求電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間和電子離開ABCD區(qū)域的位置;
(2)在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求所有釋放點(diǎn)的位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,相距2L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其中PT上方的電場(chǎng)E1的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,PT下方的電場(chǎng)E0的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上,在電場(chǎng)左邊界AB上寬為L(zhǎng)的PQ區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時(shí)刻起由Q到P點(diǎn)間的帶電粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)E0中,若從Q點(diǎn)射入的粒子,通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出,其軌跡如圖,若MT兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng)/2.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.試求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E0與E1;
(2)在PQ間還有許多水平射入電場(chǎng)的粒子通過電場(chǎng)后也能垂直CD邊水平射出,這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離有什么規(guī)律?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(4分)如圖所示,在水平放置的光滑金屬板中點(diǎn)的正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷Q,一表面絕緣帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn),且不影響原電場(chǎng))以速度v0在金屬板上自左端向右端運(yùn)動(dòng),小球做_______運(yùn)動(dòng);受到的電場(chǎng)力做的功為_______.

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