已知質(zhì)量為m的帶電液滴,以速度v射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,求:

(1)液滴在空間受到幾個(gè)力作用。
(2)液滴帶電荷量及電性。
(3)液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大?
(1)、3個(gè)力
(2)、mg/E,負(fù)電
(3)、EV/gb

試題分析:(1)由于是帶電液滴,它必須受重力,又處于電磁場(chǎng)中,還應(yīng)受到電場(chǎng)力及洛倫茲力共3個(gè)力。
(2)因液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故必須滿足重力與電場(chǎng)力平衡,故液滴應(yīng)帶負(fù)電,電量由mg=Eq,求得q=mg/E.
(3)盡管液滴受三個(gè)力,但合力為洛倫茲力,所以仍可用半徑公式,把電量代入可得:
點(diǎn)評(píng):本題難度較小,對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,首先應(yīng)該先判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況,由于粒子做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng),肯定是重力平衡電場(chǎng)力,由洛倫茲力提供向心力,列公式求解
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

如圖甲所示,兩平行金屬板的板長(zhǎng)不超過0.2 m,板間的電壓u隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示,在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度,沿兩板間的中線平行金屬板射入電場(chǎng)中,磁場(chǎng)邊界MN與中線垂直.已知帶電粒子的比荷,粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計(jì).
(1)在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi),可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度看作是恒定的.試說明這種處理能夠成立的理由.
(2)設(shè)時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出,求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小.
(3)對(duì)于所有經(jīng)過電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子,設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時(shí)間而變化?若不變,證明你的結(jié)論;若變,求出d的變化范圍.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,ABCD為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道,軌道的水平部分與其半圓相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。(g取10m/s2)求:


(1)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?
(2)若讓小球安全通過軌道,開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛一水平金屬細(xì)桿MN,處在與其垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬細(xì)桿的長(zhǎng)度為1 m,質(zhì)量為8.9×10-3 kg。當(dāng)金屬細(xì)桿中通以0.89 A的電流時(shí),兩絕緣細(xì)線上的拉力均恰好為零。忽略與金屬細(xì)桿連接細(xì)導(dǎo)線的影響,g=10m/s2。求:

(1)金屬細(xì)桿所受安培力的方向;
(2)金屬細(xì)桿中電流的方向;
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一傾角為θ=37o的絕緣斜面高度為h=3.6m,底端有一固定擋板,整個(gè)斜面置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1×106N/C,方向水平向右,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1.1kg,電荷量為q=-1×10-6C的小物體,沿斜面頂端從靜止開始下滑,小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.5,且小物體與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)小物體第一次與擋板碰撞前瞬間速度v的大。
(2)小物體從靜止開始下滑到最后停止運(yùn)動(dòng)通過的總路程s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在重力加速度為g的空間,有一帶電量為+Q的場(chǎng)源電荷置于O點(diǎn),B、C為以O(shè)為圓心,半徑為R的豎直圓周上的兩點(diǎn),A、B、O在同一豎直線上,AB=R,O、C在同一水平線上.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的有孔小球,沿光滑絕緣細(xì)桿AC從A點(diǎn)由靜止開始下滑,滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小為,下列說法正確的是

A.從A到C小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)                                                                                       
B.從A到C小球的機(jī)械能守恒
C.A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAC=
D.若將小球從A點(diǎn)沿ABO自由釋放,則下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為a=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中. 兩根電阻都為R=2W、質(zhì)量都為m=0.2kg的完全相同的細(xì)金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌并排靠緊的放置在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)上邊界距離為x=1.6m,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度為3x4.8m.先將金屬棒ab由靜止釋放,金屬棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)就恰好做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)立即由靜止釋放金屬棒cd,金屬棒cd在出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng).兩金屬棒在下滑過程中與導(dǎo)軌接觸始終良好(取重力加速度g=10m/s2).求:

(1)金屬棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)棒中電流I
(2)金屬棒cd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中通過回路某一截面的電量q;
(3)兩根金屬棒全部通過磁場(chǎng)的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上.在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力,使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng),已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v,之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力.求:

(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小Ff;
(2)桿ab中通過的電流及其方向;
(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E0=15 V,內(nèi)阻r0=1Ω,電阻R1=30 Ω,R2=60Ω.間距d=0.2 m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).閉合開關(guān)S,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電的小球以初速度v=0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間.設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對(duì)小球的作用,取g=10 m/s2.

(1)當(dāng)Rx=29 Ω時(shí),電阻R2消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰,碰時(shí)速度與初速度的夾角為60°,則Rx是多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案