如圖所示,在空間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為B,光滑絕緣空心細(xì)管MN的長度為h,管內(nèi)M端有一質(zhì)量為m、帶正電q的小球,開始時小球相對管靜止.管帶著小球沿垂直于管長度方向以恒定速度向圖中右方運動,設(shè)重力及其他阻力均可忽略不計.求

(1)當(dāng)小球相對管上升的速度為v時,小球上升的加速度多大?
(2)小球從管的另一端N離開管口后,在磁場中做圓周運動的圓半徑R多大?
(3)小球在從管的M端到N端的過程中,管壁對小球做的功是多少?
 
(1)(2)    (3)

(1)當(dāng)小球相對管上升的速度為v時,在豎直方向上,受到的洛倫茲力F=,方向向上,所以產(chǎn)生的加速度a=;
  (2)小球受的豎直方向的洛倫茲力為定值,做勻加速直線運動,設(shè)在N端時向上的速度為v,
  由=2as得:v=
  在水平方向的速度為,所以從N端離開管口時的合速度為,
  根據(jù)圓周運動規(guī)律,有:,
  圓周運動的圓半徑為:
  R=
  (3)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,管壁對小球做的功等于小球動能的增加,有:
  W=
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

如圖15-2-19的裝置中,勁度系數(shù)較小的金屬彈簧下端恰好浸入水銀中,電源的電動勢足夠大,當(dāng)閉合開關(guān)S后,彈簧將(    )

圖15-2-19
A.保持靜止B.收縮C.變長D.不斷上、下振動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某處地磁場的方向水平地由南指向北,磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.2×10-4 T.一個速度為5×105 m/s 的離子(帶正電、電荷量為2e)豎直向下飛入地磁場,磁場作用于離子的力大小為______N,離子將向_______偏轉(zhuǎn).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中有1和2兩個質(zhì)子在同一平面內(nèi)沿逆時針方向作勻速圓周運動,軌道半徑并相切于P點,設(shè)T、T,v1、v2,a1a2,t1、t2,分別表示1、2兩個質(zhì)子的周期,線速度,向心加速度以及各自從經(jīng)過P點算起到第一次通過圖中虛線MN所經(jīng)歷的時間,則(   )
A.T=TB.v=v
C.a1a2D.t1t2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電子在勻強(qiáng)磁場中以某固定的正點電荷為中心作順時針方向的勻速圓周運動,如圖所示.磁場方向與電子運動平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電子速率為v,正電荷和電子的電量均為e,電子的質(zhì)量為m,圓周半徑為r,則下列說法正確的是
A.如果evB>,則磁場方向一定垂直紙面向里
B.如果evB=.則電子的角速度為
C.如果以evB<.則電子不可能作勻速圓周運動
D.如果evB<,則電子的角速度可能有兩個
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

氫原子中電子繞核做勻速圓周運動,其周期為T1,可等效于電流強(qiáng)度為的圓電流.現(xiàn)垂直電子軌道平面加一勻強(qiáng)磁場,若電子的軌道半徑不變,電子繞核運動的周期為,可等效于電流強(qiáng)度為I2的圓電流,則的關(guān)系可能為  [  ]

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)產(chǎn)生霍爾電壓的非靜電力是由什么力提供?比較A、A'兩側(cè)面電勢的高低;
(2)推導(dǎo)霍爾電壓的表達(dá)式,并寫出霍爾系數(shù)k的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

每時每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來,地球磁場可以有效地改變這些射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向,使它們不能到達(dá)地面,這對地球上的生命有十分重要的意義.假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來(如圖,地球由西向東轉(zhuǎn),虛線表示地球自轉(zhuǎn)軸,上方為地球北極),在地球磁場的作用下,它將(   )
A.向東偏轉(zhuǎn)B.向南偏轉(zhuǎn)
C.向西偏轉(zhuǎn)D.向北偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一段中空的絕緣管被彎成半徑為R的1/4圓弧形,現(xiàn)把它放置在豎直平面內(nèi),且處在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直豎直平面指向里面,如圖所示.在與圓心O處于同高度的管口a處自由投放一質(zhì)量為m、電量為+q的小球,因有摩擦,當(dāng)小球滑到管口b時損失機(jī)械能1/4·mgR,求小球在b處時對管道的壓力.

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同步練習(xí)冊答案