如圖所示,質(zhì)量為1g的小環(huán)帶4×10-4C的正電荷,套在長(zhǎng)直的絕緣桿上,兩者間的動(dòng)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(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桿所在平面與磁場(chǎng)垂直,桿與電場(chǎng)的夾角為37°。若E=10N/C,B=O.5T,小環(huán)從靜止起動(dòng)。求:
(1)當(dāng)小環(huán)加速度最大時(shí),環(huán)的速度和加速度;
(2)當(dāng)小環(huán)的速度最大時(shí),環(huán)的速度和加速度。
(1)=2.8m/s2    =52m/s
(2) =122 m/s,此時(shí):=O
(1)小環(huán)從靜止起動(dòng)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(shí),正壓力為零,摩擦力消失,此時(shí)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(shí),環(huán)有最大速度
在平行桿方向有:
在垂直桿方向有:,
. 解得:=122 m/s,此時(shí):=O
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)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(shí),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(shuō)法正確的是
A.當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí),a端電勢(shì)高
B.當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí),b端電勢(shì)高
C.膜上的壓力較小時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高
D.膜上的壓力較大時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)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(chǎng)中,當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí),在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí),電勢(shì)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(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)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(chǎng).橫向電場(chǎng)對(duì)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(shí),導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差.設(shè)電流I是電子的定向流動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為v,電量為e,回答下列問(wèn)題:
(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)________下側(cè)面A′的電勢(shì)(填高于、低于或等于).
(2)電子所受洛侖茲力的大小為_(kāi)_______.
(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí),電子所受靜電力的大小為_(kāi)_______.
(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(gè)數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

下圖是測(cè)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(gè)電子變成正一價(jià)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(chǎng)區(qū)(初速不計(jì)),加速后,再通過(guò)狹縫s2、s3射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于磁場(chǎng)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(cè)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(lái)源:不詳 題型:問(wèn)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(chǎng),場(chǎng)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(chǎng),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(huà)出),現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的電子從第二象限的某點(diǎn)P以一定初速度(未知)沿+軸方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),以的速度經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為(O,L)的Q點(diǎn),再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿軸的負(fù)方向返回電場(chǎng),求:
(1)P點(diǎn)的坐標(biāo)以及初速度為多少?
(2)矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)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(chǎng),方向垂直紙面向外.O是MN上的一點(diǎn),從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向.已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇,P到O的距離為L(zhǎng).不計(jì)重力及粒子間的相互作用.求:
(1)所考察的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑;
(2)這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔。
 

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科目:高中物理 來(lái)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(yùn)動(dòng)B.勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

以下有關(guān)靜電場(chǎng)和磁場(chǎng)的敘述中正確的是( 。
A.電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是假想中的物質(zhì)
B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的物質(zhì)
C.電場(chǎng)線和磁感線都是封閉曲線
D.電場(chǎng)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(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)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(chǎng)中,以初速度υ0垂直于磁場(chǎng)自A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),如圖所示,經(jīng)時(shí)間t,粒子通過(guò)C點(diǎn),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(diǎn)射入,這些離子    (填“能、”或“不能”)到達(dá)C點(diǎn)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案