满分5 > 高中物理试题 >

如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上.整个空间存在匀强磁场,...

如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上.整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下.一电荷量为q(q>0)、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O′.球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<manfen5.com 满分网.为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率.重力加速度为g.

manfen5.com 满分网
球P在球面上做水平的匀速圆周运动,需要正确地对其进行受力分析并结合向心力的公式,求出相应的结果. 【解析】 据题意,小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为O′.P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力:f=qvB…① 式中v为小球运动的速率.洛仑兹力f的方向指向O′.根据牛顿第二定律:Ncosθ-mg=0…② …③ 由①②③式得:…④ 由于v是实数,必须满足:≥0…⑤ 由此得:B≥…⑥ 可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为:…⑦ 此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为:…⑧ 由⑦⑧式得:…⑨ 答:磁感应强度大小的最小值,小球P相应的速率.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当 B车在A车前84m处时,B车速度为4m/s,且正以2m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20m/s的速度做匀速运动.经过12s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?
查看答案
manfen5.com 满分网图示为用伏安法测量电阻的原理图.图中,manfen5.com 满分网为电压表,内阻为4000Ω;manfen5.com 满分网为电流表,内阻为50Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关.
(1)当开关闭合后电压表读数U=1.6V,电流表读数I=2.0mA.若将Rx=manfen5.com 满分网作为测量值,所得结果的百分误差是______
(2)若将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是______.(百分误差=manfen5.com 满分网×100%)
查看答案
一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动.盘边缘上固定一竖直的挡光片.盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图1 所示.图2为光电数字计时器的示意图.光源A中射出的光可照到B中的接收器上.若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间.挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图3所示.圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图4所示.由图可知,
(1)挡光片的宽度为______mm.    (2)圆盘的直径为______cm.
(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms,则圆盘转动的角速度为______rad/s(保留3位有效数字)
manfen5.com 满分网
查看答案
如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°.己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.1.5
C.manfen5.com 满分网
D.2
查看答案
1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为6.4×106m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期.以下数据中最接近其运行周期的是( )
A.0.6小时
B.1.6小时
C.4.0小时
D.24小时
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.