(12分)如圖所示,虛線上方有勻強(qiáng)電場,方向豎直向下,虛線上下方均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外,ab是一根長為L的絕緣細(xì)桿,沿電場線放置在虛線上方的場中,b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的重力忽略不計的小球從a端由靜止釋放后,小球先做加速運動,后做勻速運動到達(dá)b端.已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后,運動軌跡是半圓,圓的半徑是L/3,求:

(1)小球從b端脫離時的速度;
(2)帶電小球從a到b運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值。

(1)(2)4:9

解析試題分析:當(dāng)小球做勻速運動時:qE=f=μqvbB               
小球在磁場中做勻速圓周運動時,    
,所以                      
小球從a運動到b的過程中,由動能定理得:  
而                   
所以                   
則                   
考點:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動;動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,A板發(fā)出的電子(重力不計)經(jīng)加速后,水平射入水平放置的兩平行金屬板M、N間,M、N之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,電子通過磁場后最終打在熒光屏P上,關(guān)于電子的運動,下列說法中正確的是

A.當(dāng)滑動觸頭向右移動時,電子打在熒光屏的位置上升
B.當(dāng)滑動觸頭向右移動時,電子通過磁場區(qū)域所用時間不變
C.若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,則電子打在熒光屏上的速度大小不變
D.若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,則電子打在熒光屏上的速度變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖為電磁流量計的示意圖,直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)有導(dǎo)電液體流動,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)電液體流動方向而穿過一段圓形管道。若測得管壁內(nèi)a、b兩點間的電勢差為U,則管中導(dǎo)電液體的流量Q=     

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,電容器兩極板相距為d,兩端電壓為U,板間勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,一束帶正電的粒子從圖示方向射入,穿過電容器后進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場B2,結(jié)果分別打在a、b兩點,兩點間的距離為,由此可知,打在兩點的粒子質(zhì)量差上=___ _(均帶電量為q的正電荷)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,圓形區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一電荷量為q,質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑AC的方向射入磁場,射入點到直徑AC的距離為磁場區(qū)域半徑的一半,粒子從D點射出磁場時的速率為,不計粒子的重力.求

(1)粒子在磁場中加速度的大;
(2)粒子在磁場中運動的時間;
(3)圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場的半徑.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,相距l(xiāng)=0.50 m,左端接一電阻R=0.20 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計,當(dāng)ab以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時,求:

(1)ab棒中感應(yīng)電動勢的大;
(2)回路中感應(yīng)電流的大;
(3)維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,y軸為勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的理想邊界。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計重力)從x軸上的N點(-L,0)以v0沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點(0,-L/2)進(jìn)入磁場,若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為.求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大;
(2)若粒子離開電場后,y軸左側(cè)的電場立即撤去,通過計算判斷粒子離開磁場后到達(dá)x軸的位置是在N點的左側(cè)還是右側(cè)?
(3)若粒子離開電場后,y軸左側(cè)的電場立即撤去。要使粒子能回到N點,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)改為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(19分)如圖所示裝置中,區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度分別為E和E/2;Ⅱ區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子(不計重力)從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場,經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場,并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)電場中。求:

(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運動的軌道半徑;
(2)O、M間的距離;
(3)粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在xoy平面內(nèi)y軸與MN邊界之間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,y軸左側(cè)和MN邊界右側(cè)的空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場,MN邊界與y軸平行且間距保持不變.一質(zhì)量為m、電荷量為 -q的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點O沿x軸負(fù)方向射入磁場,每次經(jīng)過磁場的時間均為t0,粒子重力不計.
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)粒子回到原點O,其運動路程最短時,經(jīng)過的時間為t="5" t0,求電場區(qū)域的寬度d 和此時的電場強(qiáng)度E0;
(3)若帶電粒子能夠回到原點0,則電場強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案