如圖所示,固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,軌道圓弧半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外,電場強(qiáng)度為E,方向水平向左.一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在軌道上的C點(diǎn)恰好處于靜止,圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為.
小題1:求小球帶何種電荷,電荷量是多少?并說明理由.
小題2:如果將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)軌道的最大壓力的大小是多少?

小題1:
小題2:

小題1:
小球在C點(diǎn)受重力、電場力和軌道的支持力處于平衡,電場力的方向一定

向左的,與電場方向相同,如圖所示.因此小球帶正電荷.

則有
小球帶電荷量
小題2:小球從A點(diǎn)釋放后,沿圓弧軌道滑下,還受方向指向軌道的洛侖茲力f,力f隨速度增大而增大,小球通過C點(diǎn)時(shí)速度(設(shè)為v)最大,力f最大,且qEmg的合力方向沿半徑OC,因此小球?qū)壍赖膲毫ψ畲?

通過C點(diǎn)的速度
小球在重力、電場力、洛侖茲力和軌道對(duì)它的支持力作用下沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng),有

最大壓力的大小等于支持力
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:單選題

如圖甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,電子原來靜止在左極板小孔處(不計(jì)電子的重力).下列說法正確的是              
A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上
B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間來回振動(dòng)
C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間來回振動(dòng),也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必將打到左極板上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

平行板間有如圖1所示的周期性變化的電壓.重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央,從t=0時(shí)刻開始將其釋放,運(yùn)動(dòng)過程中無碰板情況.在圖2所示的圖象中,能正確定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象的是                    (  )
                                                   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a)所示,兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓,一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間p處。若在t0時(shí)刻釋放該粒子,粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),并最終打在A板上。則t0可能屬于的時(shí)間段是

A.     B.
C.    D.   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,A、B是一對(duì)平行放置的金屬板,中心各有一小孔P、Q,PQ連線垂直金屬板,兩板間距為d,從P點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))沿PQ方向放出,初速度可忽略,在A、B間某時(shí)刻t=0開始加有如圖乙所示交變電壓,其電壓大小為U,周期為T,帶電粒子在AB間運(yùn)動(dòng)過程中,粒子相互作用力可忽略不計(jì):

(1)如果只有在每個(gè)周期的0~時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出,則上述物理量之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?
(2)如果各物理量滿足第(1)問的關(guān)系,求每個(gè)周期內(nèi)從小孔Q中有粒子射出的時(shí)間與周期T的比值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

示波器的核心部分為示波管,如圖中甲所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速不計(jì)),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.板長L,相距為d,在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓,前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì),電場全部集中在兩板之間,且分布均勻.在每個(gè)電子通過極板的極短時(shí)間內(nèi),電場可看作恒定的.在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的熒光屏,中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交.當(dāng)?shù)谝粋(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí),使屏以速度v沿-x方向運(yùn)動(dòng),每經(jīng)過一定的時(shí)間后,在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回到初始位置,然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng).(已知電子的質(zhì)量為m,帶電量為e,不計(jì)電子重力).求:
(1)電子進(jìn)入A、B板時(shí)的初速度;
(2)要使所有的電子都能打在熒光屏上,圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件?
(3)要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形,熒光屏必須每隔多長時(shí)間回到初始位置?計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長度.在如圖丙所示的x-y坐標(biāo)系中畫出這個(gè)波形.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示裝置中,AB是兩個(gè)豎直放置的平行金屬板,在兩板中心處各開有一個(gè)小孔,板間距離為d,板長也為d,在兩板間加上電壓U后,形成水平向右的勻強(qiáng)電場.在B板下端(緊挨B板下端,但未接觸)固定有一個(gè)點(diǎn)電荷Q,可以在極板外的空間形成電場.緊挨其下方有兩個(gè)水平放置的金屬極板CD,板間距離和板長也均為d,在兩板間加上電壓U后可以形成豎直向上的勻強(qiáng)電場.某時(shí)刻在O點(diǎn)沿中線OO'由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子,經(jīng)過一段時(shí)間后,粒子從CD兩極板的正中央進(jìn)入電場,最后由CD兩極板之間穿出電場.不計(jì)極板厚度及粒子的重力,假設(shè)裝置產(chǎn)生的三個(gè)電場互不影響,靜電力常量為k.求:
(1)粒子經(jīng)過AB兩極板從B板飛出時(shí)的速度大;
(2)在B板下端固定的點(diǎn)電荷Q的電性和電量;
(3)粒子從CD兩極板之間飛出時(shí)的位置與釋放點(diǎn)O之間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=50V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω.間距d=0.2m的兩平行金屬板M、N水平放置,閉合開關(guān)S,板間電場視為勻強(qiáng)電場.板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細(xì)桿AB,有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p,質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量大小為q=1×10-3C(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場的分布).現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使小球恰能靜止在A處;然后再閉合K,待電場重新穩(wěn)定后釋放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球的電性質(zhì)和恰能靜止時(shí)兩極板間的電壓;
(2)小球恰能靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值;
(3)小球p到達(dá)桿的中點(diǎn)O時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如h所示,一表面光滑、與水平方向成60°角他絕緣直桿AB放在水平方向他勻強(qiáng)電場中,其下端(B端)距地面高度h=0.8m.有一質(zhì)量為m=500g他帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過B端他正下方P點(diǎn)處.求:
(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)他加速度四小和方向;
(2)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度他四小v0

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