【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的帶正電小球從靜止開始貼著豎直的絕緣墻壁豎直下滑。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向水平垂直紙面向外,并與小球運動方向垂直。若小球電荷量為,球與墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ, 重力加速度為g 求:

1)小球下滑過程中的最大加速度;

2)小球下滑的最大速度.

【答案】1g;(2

【解析】

(1)小球沿墻豎直下滑,由左手定則可知小球所受洛倫茲力方向向左。對小球進行受力分析,

小球受重力mg、洛倫茲力qvB、墻面給小球的支持力FN和摩擦力Ff,如圖所示。

在這些力的作用下,小球就會持續(xù)勻速運動狀態(tài)直到有其他外力來迫使它改變。

根據(jù)平衡可得:

摩擦力:

根據(jù)牛頓第二定律可得:

整理得:

可上式可知,剛開始時,加速度最大,

即只受重力作用時的加速度最大,此時:

;

2)由可知,當(dāng)時,v最大,

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,三個質(zhì)量和電荷量相同的帶電粒子a、bc,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場,其運動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用。則下列說法正確的是:

A.a粒子動能最大

B.b粒子在磁場中運動時間最長

C.c粒子速率最大

D.它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc

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【題目】一多用電表的電阻擋有三個倍率,分別是×1、×10、×100.用×10擋測量某電阻時,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小。

①為了較準(zhǔn)確地進行測量,應(yīng)換到____擋,如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù),那么缺少的步驟是____;

②若補上該步驟后測量,表盤的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值是____Ω.

③若將該表的選擇開關(guān)置于1mA擋測電流,表盤示數(shù)仍如圖所示,則被測電流為____mA;若用直流15 V擋測量電壓,則讀數(shù)為____V.

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【題目】如圖所示,套有光滑小鐵環(huán)的細(xì)線,記在固定的水平桿兩端,環(huán)受到水平向左的拉力靜止于桿左端正下方,此時環(huán)兩側(cè)的細(xì)線夾角為,已知小環(huán)質(zhì)量為m,重力加速度為g.

1)求水平拉力F的大。

2)若撤去拉力F,使桿水平向右做勻加速運動,此時仍能讓小環(huán)處于桿左端正下方、并與桿保持相對靜止,求桿的加速度大小.

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【題目】如圖所示,傾角為的軌道底端擋板上固連一輕質(zhì)彈簧,彈簧另一端與質(zhì)量為m 的小滑塊A固連,彈簧處于原長,滑塊A靜止于O.現(xiàn)有與A完全相同的小滑塊B沿軌道以大小v0的速度勻速下滑,并與A滑塊發(fā)生碰撞,最終滑塊B靜止于O點上方L.巳知AB間的碰撞時間極短且是彈性碰撞,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g.

1)求彈簧的最大壓縮量xm;

2)現(xiàn)將滑塊B換成質(zhì)量為的小滑塊C,C以及v0的速度勻速下滑,與A發(fā)生碰撞并瞬間連成一個整體,若AC整體能回到O點,求AC整體第一次向上通過O點時的速度大小.

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【題目】如圖所示裝置,可以進行以下實驗:

A.“研究勻變速直線運動

B.“驗證牛頓第二定律

C.“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系

(1) A、B、C 這三個實驗中,_____需要平衡摩擦阻 力。

(2)已知小車的質(zhì)量為 M,盤和砝碼的總質(zhì)量為m,且將 mg 視為細(xì)繩對小車的拉力;為此需要滿足 mM。 前述 A、B、C 三個實驗中,_____不需要滿足此要求。

(3)接通打點計時器電源,由靜止釋放小車打出若干條紙帶,從中挑選一條點跡清晰的紙帶如圖所 。紙帶上打出相鄰兩個點之間的時間間隔為T,O 點是打點計時器打出的第一個點, O 點到 A、B、C、D、E、F 點的距離依次為 s1、s2、s3、s4、s5、s6。但 OA 之間可能還有一些點沒打上,打 F 點時小車已經(jīng) 撞上木板末端的擋板,A E 各點正常。由紙帶可以求得小車加速度的表達(dá)式為_____。

(4)如果用此裝置做研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系這個實驗,由此可求得紙帶上由 O 點到 D 點所對 應(yīng)的運動過程中,盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式 W=_____,該小車動能改變量的表達(dá)式△Ek=_____。由于實驗中存在系統(tǒng)誤差,所以W_____Ek。(選填小于”、“等于大于”)。

(5)如果前述紙帶為如圖所示用打點計時器驗證機械能守恒實驗中打出的紙帶, OA 之間可能還有沒打出的點, A F 各點都正常,有兩位同學(xué)提出了處理數(shù)據(jù)的辦法其中合理的是_____

甲:如果 BC-AB=CD-BC=DE-CD=EF-DE,則重錘機械能守恒;以各點對應(yīng)的x為橫坐標(biāo),以各點速度平方 v2 為縱坐標(biāo),描點作圖線若圖線為直線,且斜率為 2g,則重錘機械能守恒.

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【題目】如圖是在購物商場里常見的電梯,左圖為階梯電梯,右圖為斜面電梯,設(shè)兩電梯中各站一個質(zhì)量相同的乘客隨電梯勻速上行,若兩電梯高度相同,速度相同,且兩乘客用相同時間到達(dá)電梯頂端,則兩種情況( )

A.摩擦力對乘客做功相同

B.兩乘客機械能的增量相同

C.電梯對乘客支持力的做功相同

D.電梯對乘客支持力的沖量相同

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【題目】如圖所示為 AB 兩質(zhì)點在同一直線上運動的位移時間(x-t)圖象.A質(zhì)點的圖 象為直線,B質(zhì)點圖象的方程為 x= at bt2 (其中a、b為常數(shù)),兩圖象交點C、D坐標(biāo)如圖.下列說法正確的( )

A.AB相遇兩次

B.t1t2 時間段內(nèi) B 質(zhì)點的平均速度與A質(zhì)點勻速運動的速度相等

C.兩物體速度相等的時刻一定在 t1t2 時間段內(nèi)的中間時刻

D.A B前面且離 B最遠(yuǎn)時,B的位移為

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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A;彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重力加速度為g,則圓環(huán)(

A下滑過程中,加速度一直減小

B下滑過程中,克服摩擦力做功為

CC處,彈簧的彈性勢能為

D上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度

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