【題目】如圖所示,一半徑為R的光滑絕緣半球面開(kāi)口向下,固定在水平面上.整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一電荷量為q(q0)、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心為O.球心O到該圓周上任一點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為θ().為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及小球P相應(yīng)的速率.(已知重力加速度為g)

【答案】

【解析】據(jù)題意,小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng),該圓周的圓心為O’。P受到向下的重力mg、球面對(duì)它沿OP方向的支持力N和磁場(chǎng)的洛侖茲力

fqvB

式中v為小球運(yùn)動(dòng)的速率。洛侖茲力f的方向指向O’。根據(jù)牛頓第二定律

①②③式得

由于v是實(shí)數(shù),必須滿足

≥0 ⑤

由此得B

可見(jiàn),為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值為

此時(shí),帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為

⑦⑧式得

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出,若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算,我省供水缺口極大,蓄引提水是目前解決供水問(wèn)題的重要手段之一,某地要把河水抽高20 m,進(jìn)入蓄水池,用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)效率為80%的皮帶,帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作.工作電壓為380 V,此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19 kW,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4 Ω.已知水的密度為1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:

(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率;

(2)將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,平行板電容器的極板B與一靜電計(jì)相接,極板A接地,靜電計(jì)此時(shí)指針的偏角為θ.下列說(shuō)法正確的是

A.將極板A向左移動(dòng)一些,靜電計(jì)指針偏角θ變大

B.將極板A向右移動(dòng)一些,靜電計(jì)指針偏角θ變大

C.將極板A向上移動(dòng)一些,靜電計(jì)指針偏角θ變大

D.在極板間插入一塊有機(jī)玻璃板,靜電計(jì)指針偏角θ變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,半徑為R的圓板勻速轉(zhuǎn)動(dòng),B為圓板邊緣上的一點(diǎn),當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)動(dòng)到某一方向時(shí),在圓板中心正上方高h(yuǎn)處以平行于OB方向水平拋出一小球,要使小球剛好能落在圓板上的B點(diǎn)(此后球不反彈),求:

(1)小球的初速度的大;

(2)圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用長(zhǎng)為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力

B. 小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零

C. 若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)的速率為

D. 小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中存在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)為l,細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球,另一端固定在O點(diǎn),把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,由靜止釋放,小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成θ=60°角的位置B時(shí)速度為零。以下說(shuō)法中正確的是

A. 小球在B位置處于平衡狀態(tài)

B. 小球受到的重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是

C. 小球?qū)⒃贏B之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),且幅度將一直不變

D. 小球從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)其做的功為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中、、、為矩形的四個(gè)頂點(diǎn),分別為邊和 的中點(diǎn)且長(zhǎng)為長(zhǎng)的2倍。已知電場(chǎng)線的方向平行于矩形所在平面,、三點(diǎn)電勢(shì)分別為4V、8V、6V,則

A.點(diǎn)的電勢(shì)為4V

B.電場(chǎng)線方向垂直于向下

C.電場(chǎng)線方向垂直于向下

D.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,真空中電量均為Q的兩正點(diǎn)電荷,固定于一絕緣正方體框架的兩側(cè)面ABB1A1DCC1D1中心連線上,且兩電荷關(guān)于正方體中心對(duì)稱,則

A. A、BC、D四個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)相同

B. A1、B1、C1、D1四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C. 負(fù)檢驗(yàn)電荷qA點(diǎn)的電勢(shì)能小于在C1點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 正檢驗(yàn)電荷qC點(diǎn)移到C1點(diǎn)過(guò)程電場(chǎng)力對(duì)其做正功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】愛(ài)因所坦曾說(shuō),“不讓任何人猜測(cè)這一點(diǎn),牛頓的偉大成就真的會(huì)被其他的什么理論所代替。他偉大而明晰的思想將永遠(yuǎn)作為我們整個(gè)現(xiàn)代概念構(gòu)架的基礎(chǔ)而保留下來(lái)”。這句話旨在強(qiáng)調(diào)

A. 牛頓力學(xué)被狹義相對(duì)論所取代的意義

B. 牛頓力學(xué)是近代物理學(xué)最先成熟的體系

C. 牛頓學(xué)說(shuō)對(duì)科學(xué)發(fā)展具有獨(dú)特的意義

D. 相對(duì)論構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本框架

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