如圖所示,某一質(zhì)量為m的金屬滑塊,帶電量大小為q,以某一速度沿水平放置的木板進入電磁場空間,勻強磁場的方向垂直紙面向外,電場方向水平向右,滑塊與木板之間的摩擦系數(shù)為μ.已知滑塊由P點沿木板做勻速直線運動到Q點與開關(guān)碰撞,將Q點的開關(guān)撞開,使電場消失,只保留磁場,離開開關(guān)時滑塊的動能變?yōu)樵瓉淼?span mathtag="math" >
1
4
,并勻速返回P處,設(shè)往復(fù)運動的總時為T,P、Q間距離為L,碰撞時間不計.求:
(1)磁感應(yīng)強度B的大小;
(2)整個過程中克服摩擦力所做的功;
(3)勻強電場E的大。
(1)設(shè)開始時的速度為V0,則滑塊從P-Q-P的過程,有
L
v0
+
L
v0
2
=T

解得:v0=
3L
T

對滑塊從Q-P的過程,進行受力分析知:q(
v0
2
)B=mg

所以:B=
2mg
qv0
=
2mgT
3qL

(2)經(jīng)分析,只有從P-Q的過程,滑塊受摩擦力.對滑塊從P-Q的過程進行受力分析知:
f=μN=μ(qv0B+mg)=3μmg
摩擦力做功:W=f?L=3μmgL
(3)因物體做勻速運動,得:qE=f
所以:E=
3μmg
q

答:(1)磁感應(yīng)強度B的大小為
2mgT
3qL
;
(2)整個過程中克服摩擦力所做的功為3μmgL;
(3)勻強電場的大小為E=
3μmg
q
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:問答題

圖10-27為方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域。電場強度為E,磁感強度為B,復(fù)合場的水平寬度為d,豎直方向足夠長,F(xiàn)有一束電量為+q、質(zhì)量為m初速度各不相同的粒子沿電場方向進入場區(qū),求能逸出場區(qū)的粒子的動能增量ΔEk

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,在互相垂直的水平方向的勻強電場(E已知)和勻強磁場(B已知)中,有一固定的豎直絕緣桿,桿上套有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)由靜止釋放小球,則小球運動的加速度________________,速度________________.(填變化情況),其最大速度vm=________________.(已知mg>μEq).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1-12所示,平行導(dǎo)體滑軌MM/、NN/水平放置,固定在勻強磁場中.磁場的方向與水平面垂直向下.滑線AB、CD橫放其上靜止,形成一個閉合電路.當AB向右滑動時,電路中感應(yīng)電流的方向及滑線CD受到的磁場力的方向分別為(   )

A、電流方向沿ABCDA,受力方向向右;
B、電流方向沿ABCDA,受力方向向左;
C、電流方向沿ADCBA,受力方向向右;
D、電流方向沿ADCBA,受力方向向左.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

湯姆生曾采用電場、磁場偏轉(zhuǎn)法測定電子的比荷,具體方法如下:
Ⅰ.使電子以初速度v1垂直通過寬為L的勻強電場區(qū)域,測出偏向角θ,已知勻強電場的場強大小為E,方向如圖(a)所示

Ⅱ.使電子以同樣的速度v1垂直射入磁感應(yīng)強度大小為B、方向如圖(b)所示的勻強磁場,使它剛好經(jīng)過路程長度為L的圓弧之后射出磁場,測出偏向角φ,請繼續(xù)完成以下三個問題:
(1)電子通過勻強電場和勻強磁場的時間分別為多少?
(2)若結(jié)果不用v1表達,那么電子在勻強磁場中做圓弧運動對應(yīng)的圓半徑R為多少?
(3)若結(jié)果不用v1表達,那么電子的比荷e / m為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

以豎直向上為y軸正方向的平面直角系xOy,如圖所示.在第一、四象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場E1,在第二、三象限內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場E2和垂直于xOy平面向外的勻強磁場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從坐標原點O以初速度v0沿與x軸正方向成45°角的方向射出.已知兩電場的電場強度E1=E2=
mg
q
,磁場的磁感應(yīng)強度為B.
(1)求小球離開O點后第一次經(jīng)過y軸所用的時間;
(2)求小球離開O點后第三次經(jīng)過y軸的坐標;
(3)若小球從O點以某一初速度沿與x軸正方向成135°角的方向射出且能再次回到O點,則該初速度的大小為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

長為L的水平板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場,如圖所示,磁感應(yīng)強度為B,板間距離也為L,板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子(不計重力),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子打在極板上,可采用的辦法是( 。
A.使粒子的速度v<
BqL
4m
B.使粒子的速度v>
5BqL
4m
C.使粒子的速度v>
BqL
m
D.使粒子的速度
BqL
4m
<v<
5BqL
4m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗首次精確地測出了電子的電荷量.油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連,上下板分別帶正、負電荷.油滴從噴霧器噴出后,由于摩擦而帶負電,經(jīng)上板中央小孔落到兩板間的勻強電場中,通過顯微鏡可以觀察到它運動的情況.兩金屬板間的距離為d.(忽略油滴之間的相互作用力和空氣對油滴的浮力及阻力)
(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電壓,當U=U0時,觀察到某個質(zhì)量為m1的油滴恰好勻速豎直下落,求該油滴所帶的電荷量q1
(2)若油滴進入電場時的初速度可以忽略,當U=U1時,觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進入電場后勻加速豎直下落,經(jīng)過時間t運動到下極板,求此油滴所帶的電荷量q2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

安培的分子環(huán)流假設(shè),可用來解釋
A.兩通電導(dǎo)體間有相互作用的原因 B.通電線圈產(chǎn)生磁場的原因  
C.永久磁鐵產(chǎn)生磁場的原因 D.鐵質(zhì)類物體被磁化而具有磁性的原因

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案