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(10分)如图所示,在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场,在虚线...

(10分)如图所示,在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一绝缘“⊂”形杆由两段直杆和一半径为R为半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN与水平面平行且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上,它所受到的电场力为重力的倍.现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点,求:

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)D、M间的距离x0;

(2)上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;

(3)若小环与PQ杆的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等).现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

 

(1)4R (2)mg+qB (3)mgR 【解析】(1)由动能定理得:qEx0-2mgR=0 qE=mg ∴x0=4R. (2)设小环在A点速度为vA 由动能定理得:qE(x0+R)-mgR=mv vA= 由向心力公式得:N-qvAB-qE=m N=mg+qB. (3)若μmg≥qE即μ≥,则小环运动到P点右侧s1处静止qE(5R-s1)-mg·2R-μmgs1=0 ∴s1= ∴小环克服摩擦力所做的功W1=μmgs1= 若μmg
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考点分析:
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.(10分)如图所示,MN是匀强磁场的左边界(右边范围很大),磁场方向垂直纸面向里,在磁场中有一粒子源P,它可以不断地沿垂直于磁场方向发射出速度为v、电荷为+q、质量为m的粒子(不计粒子重力).已知匀强磁场的磁感应强度为B,P到MN的垂直距离恰好等于粒子在磁场中运动的轨道半径.求在边界MN上可以有粒子射出的范围.

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(6分)如图中MN表示真空中垂直于纸面的平板,板上一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域,最后到达平板上的P点.已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,则此粒子的比荷为________.

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(6分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,垂直于磁场放入一段通电导线.若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷,每个电荷的电量为q.则每个电荷所受的洛伦兹力F洛=________,该段导线所受的安培力为F=________.

 

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.(6分)如图(甲)所示,一带电粒子以水平速度v0先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向下,两个区域的宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图(乙)所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,则W1________W2(填“>”、“<”或“等于”).

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(2010·潍坊)如图所示,质量为m,带电荷量为+q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0,则                                                                                                         (  )

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.环将向右减速,最后匀速

B.环将向右减速,最后停止运动

C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是mv

D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是mv-m2

 

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试题属性
  • 题型:选择题
  • 难度:中等

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