如圖10所示，絕緣板MN上有一小孔D，DM長度為L。MN上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向下，磁場方向垂直紙面向外。ab是一根絕緣細(xì)桿，沿電場線放置在小孔的正上方的場中，b端恰在D處。將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端，再從缺口處進(jìn)入MN下方的有界磁場。有界磁場的方向垂直紙面向外，邊界線MP與板MN成30°角。已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小球重力忽略不計(jì)。小球與板MN接觸后不再反彈。

（1）求小球到達(dá)小孔D點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）有界磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少時(shí)，恰能使小球垂直MP飛出磁場？

（3）有界磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少時(shí)，能使小球與MN板接觸？

 


解：（1）小球在桿上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖①所示，根據(jù)共點(diǎn)平衡有：

         qE = f…………（1分）    qvB 0 = N …………（1分）

而 f = μN………..（1分）

      解得小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度 …………….（1分）

（2）小球進(jìn)入下方磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖②所示。

由圖可知，軌跡圓的半徑為L………………（1分）

         由  …………………………….（1分）

         解得磁感應(yīng)強(qiáng)度  …………….（1分）

（3）小球進(jìn)入下方磁場后圓周運(yùn)動(dòng)軌跡恰與MP相切，軌跡圓的圓心為O，如圖③所示。

  由幾何關(guān)系有：2r = L—r …………（1分）

  解得軌跡圓半徑 r= …………（1分）

  由

  解得此種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度  ks5u………………….（1分）

      要使小球能與板接觸，所加磁場必須滿足 ……………….（1分）

 

 

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，一個(gè)質(zhì)量為0.1kg、電荷量為+1.0×10-6C的小滑塊B，放在足夠長的粗糙絕緣板A上．用手托住A置于水平向左的勻強(qiáng)電場中，保持A板水平，A、B均靜止．現(xiàn)將板A從圖中位置P豎直向上托至Q處，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖2所示，由于板A的運(yùn)動(dòng)，滑塊B相對(duì)于板A滑動(dòng)，在板A從位置P運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間內(nèi)，B相對(duì)于A運(yùn)動(dòng)了0.02m，板A靜止后，滑塊B繼續(xù)在板A上運(yùn)動(dòng)了0.02m．取g=10m/s2，求：
（1）絕緣板A從P到Q的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小分別為多少？
（2）滑塊B與板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及電場強(qiáng)度的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

       如圖10所示，寬度、足夠長的平行此滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．50T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直。一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，且可自由滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計(jì)。電源電動(dòng)勢(shì)E=3．0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，重力加速度g取10m／s2。當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)。

（1）求S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力的大小；

（2）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度=5.0m／s2時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；

（3）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2010年北京市海淀區(qū)高三第二次模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（16分）
如圖10所示，寬度、足夠長的平行此滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．50T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直。一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，且可自由滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計(jì)。電源電動(dòng)勢(shì)E=3．0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，重力加速度g取10m／s2。當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)。
（1）求S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力的大��；
（2）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度=5.0m／s2時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大��；
（3）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2010年北京市海淀區(qū)高三第二次模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

（16分）

       如圖10所示，寬度、足夠長的平行此滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．50T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直。一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，且可自由滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計(jì)。電源電動(dòng)勢(shì)E=3．0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，重力加速度g取10m／s2。當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)。

（1）求S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力的大��；

（2）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度=5.0m／s2時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大��；

（3）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案