在豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)中,套有一個(gè)帶電-q、質(zhì)量m的小環(huán),整個(gè)裝置放在如圖所示的正交電磁場(chǎng)中,電場(chǎng)E=mg/q.當(dāng)小環(huán)從大環(huán)頂無初速度下滑時(shí),在滑過什么弧度時(shí)所受洛侖茲力最大 (     )
A.π/4B.π/2
C.3π/4D.π
C

試題分析:由題知,則電場(chǎng)力與重力的合力與豎直方向成角斜向右下方,即由圖示位置滑過時(shí)到達(dá)等效重力場(chǎng)的最低點(diǎn),此時(shí)速度最大,所需向心力最大,洛倫茲力最大。
故選C
點(diǎn)評(píng):中等難度。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問題.把重力與電場(chǎng)力用一個(gè)合力(等效重力)來代替會(huì)使問題大為簡(jiǎn)化,同時(shí).也應(yīng)充分利用重力場(chǎng)中的一些結(jié)論,這樣可使問題顯得簡(jiǎn)單,求解簡(jiǎn)捷.
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:計(jì)算題

(10分).如圖所示,套在足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電量為q,小球可在棒上滑動(dòng),小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中,設(shè)小球電量不變,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,小球沿棒由靜止開始下滑。

(1)試定性說明小球沿棒下滑的運(yùn)動(dòng)情況
(2)求小球下落的最大加速度
(3)求小球下落的最大速度

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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,空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2 kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速度放置一質(zhì)量為0.1 kg、電荷量q=+0.2 C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力.現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6 N的恒力,g取10 m/s2,求:

(1)開始時(shí)木板和滑塊的加速度分別是多少?
(2)木板的最大加速度為多少?
(3)滑塊的最大速度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在如圖甲所示的裝置中,陰極K能夠連續(xù)不斷地發(fā)射初速不計(jì)的電子,這些電子經(jīng)P、K間的電場(chǎng)加速后,都能通過P板上的小孔沿垂直于P板的方向進(jìn)入P板右側(cè)的區(qū)域,打到P板右側(cè)L遠(yuǎn)處且與P平行的熒光屏Q上的O點(diǎn),由于P、K相距很近,所有電子通過電場(chǎng)所用時(shí)間忽略不計(jì),F(xiàn)在PQ間加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且從某一時(shí)刻t=0開始,在P、K間加一周期性變化的電壓,電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,則從該時(shí)刻起,所有從小孔射出的電子恰好能全部打到熒光屏上。已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于4T0,求:

(1)電子打到熒光屏上的范圍;
(2)從t=0時(shí)刻開始在電壓變化的一個(gè)周期內(nèi),打到屏上距O點(diǎn)最近的電子與最遠(yuǎn)的電子的時(shí)間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切。已知AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=10m,傾角θ=37°,BC長(zhǎng)s=m,CD弧的半徑為R=m,O為其圓心,∠COD=143°。整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q= +3×10 -3C的物體從A點(diǎn)以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運(yùn)動(dòng)。若物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變。求
(1)物體在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),重力和電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功;
(2)物體能否到達(dá)D點(diǎn);
(3)物體離開CD軌道后運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)相對(duì)于O點(diǎn)的水平距離x和豎直距離y。

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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,A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板,兩板間的電壓為U1=100V,C、D是水平放置的平行金屬板,板間距離為d=0.2m,板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m,P是C板的中點(diǎn),A、B兩板小孔連線的延長(zhǎng)線與C、D兩板的距離相等,將一個(gè)負(fù)離子從板的小孔處由靜止釋放,求:

(1)為了使負(fù)離子能打在P點(diǎn),C、D兩板間的電壓應(yīng)為多少?哪板電勢(shì)高?
(2)如果C、D兩板間所加的電壓為2V,則負(fù)離子能打在板上嗎?若不能打在板上,它離開電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)位移多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域,該區(qū)域是由三個(gè)邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的,且矩形的下邊EH與桌面相接.三個(gè)正方形區(qū)域中分別存在方向?yàn)樨Q直向下、豎直向上、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為1:1:2.現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū),初速度方向水平向右,滑塊最終恰從D點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū).已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等,桌面與滑塊之間的滑動(dòng)摩擦因素為0.125,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點(diǎn).求:

(1)滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時(shí)的速度大小.
(2)滑塊在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以一固定的正電荷為圓心,在圓形軌道上運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面,電場(chǎng)力恰是磁場(chǎng)力的三倍.設(shè)電子電量為e,質(zhì)量為m,磁感強(qiáng)度為B,那么電子運(yùn)動(dòng)的可能角速度應(yīng)當(dāng)是    (        )  
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖9所示,光滑的“∏”形金屬導(dǎo)體框豎直放置,質(zhì)量為m的金屬棒MN與框架接觸良好.磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反,但均垂直于框架平面,分別處在abcd和cdef區(qū)域.現(xiàn)從圖示位置由靜止釋放金屬棒MN,當(dāng)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)B1區(qū)域后,恰好做勻速運(yùn)動(dòng).以下說法中正確的有(  )
A.若B2=B1,金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后將加速下滑
B.若B2=B1,金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后仍將保持勻速下滑
C.若B2<B1,金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后可能先加速后勻速下滑
D.若B2>B1,金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后可能先減速后勻速下滑

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同步練習(xí)冊(cè)答案