如圖所示,一根絕緣桿沿豎直方向放置,桿上有一個帶負電的圓環(huán),它的質(zhì)量為m、電量為q,與桿間的動摩擦因數(shù)為μ.所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強電場與勻強磁場,電場強度大小為E、磁感強度大小為B.現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開始釋放,環(huán)將沿桿下落,求圓環(huán)運動過程中的最大加速度與最大速度.
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圓環(huán)在下落過程中,水平方向受電場力和磁場力,電磁力方向向左,磁場力方向向紙里,如圖所示.桿的支持力N與它們二者平衡.其中F是恒力,而F是變力,其大小與速度有關(guān).剛開始運動時,速度為0,F(xiàn)=0,N最小,從而摩擦力f最小,具有最大的加速度.由牛頓第二定律,有解得
當mg=f時,圓環(huán)不再加速,速度達到最大,此時f=μN=,
解得
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15-5-13所示,粒子在正交的勻強磁場和勻強電場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,則粒子帶電性質(zhì)和繞行方向分別是(    )

圖15-5-13
A.帶正電,逆時針B.帶正電,順時針
C.帶負電,逆時針D.帶負電,順時針

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如下圖所示,在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勾強磁場,第三象限有沿Y軸負方向的勻強電場,第四象限內(nèi)無電場和磁場.質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從M點以速度v0沿X軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)N、和X軸上的P點最后又回到M點.設(shè)OM=OP=l,ON=2l,求:

(1)電場強度E的大。
(2)勻強磁場的磁感強度B的大小和方向.
(3)粒子從M點進入電場,經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

)如圖13所示,兩塊平行金屬板A、B水平放置,板間距離為d,兩金屬板分別與電源的正、負極相連接。在距離Bd/2處的O點有一個質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止狀態(tài),液滴所帶電荷為q。

(1)求電源的電動勢。
(2)若保持兩金屬板與電源的連接,將A極板向上移動使兩極板間的距離增
大到2d,液滴將會向哪個極板運動?A板上移后,液滴從O點由靜止開始釋
放,經(jīng)過多長時間能到達極板上?
(3)若將兩板豎直放置,保持電源電動勢及兩板間的距離d不變,將該液滴仍
從兩金屬板間的中點位置由靜止釋放,設(shè)金屬板足夠長。求該液滴運動到達金
屬板上的速度大小。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,地面附近的空間存在著足夠大的水平勻強磁場(磁感應(yīng)強度大小為B,方向見圖)和與之垂直的水平勻強電場 (場強大小為E,方向未畫出),一個帶電質(zhì)點在與磁場垂直的平面內(nèi)沿直線斜向上運動(圖中虛線),該直線與電場線所夾銳角為θ,設(shè)在運動過程中質(zhì)點的電量和質(zhì)量都不變,則該質(zhì)點帶______電,經(jīng)過該直線上的M點時運動速度大小為___________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖平行金屬板M、N間有方向垂直紙面向外的勻強磁場.動能為EK=1.6×J的電子從A點(A在M左端正下方板間中點處)以速度方向平行于金屬板的方向進入磁場,經(jīng)1/8周期后恰從M板右端C點射出,若要求電子不偏轉(zhuǎn)地通過兩板,應(yīng)在M、N間加多少伏的電壓.(電子電量q=1.6×C)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在xoy平面內(nèi),有場強E=12N/C、方向沿x正方向的勻強電場,磁感強度B=2T、方向垂直xoy平面指向紙里的勻強磁場.一質(zhì)量m=4×kg、電量q=2.5×C的帶電微粒沿xoy平面做勻速直線運動,運動到原點O時,撤去磁場,經(jīng)一段時間后,帶電粒子運動到了x軸上P點,求:

(1)PO之間的距離 ; (2)帶電微粒由O運動到P點的時間.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一正方形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,正方形邊長0.20m,有一帶電粒子從ab邊的中點e處沿紙面垂直于ab、以v0=1.0×m/s的速度射入磁場,帶電粒子質(zhì)量m=2.0×kg,所帶電量q=-8.0×C,粒子恰從c處射出磁場,求該磁場的磁感強度.若在該區(qū)域再平行于ab加一向左的勻強電場,電場強度E=5.0×V/m,上述從e處射入的粒子當離開該區(qū)域時,速度有多大?(粒子重力忽略不計)

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