满分5 > 高中物理试题 >

如图,有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强...

如图,有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中,下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中;质量为m,带正电,电荷量为q的小球,从轨道的水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)小球对轨道最低点的最大压力;
(3)若要小球在圆形轨道内做完整的圆周运动,求小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度.

manfen5.com 满分网
(1)小球在通过最低点时对轨道的压力为零,由此可知,在最低点时洛伦兹力和重力的合力恰好作为圆周运动的向心力,根据向心力的公式即可以求得磁感应强度B的大小; (2)当小球反向运动时,小球受到的洛伦兹力的反向反向,在最低点时对小球受力分析,由向心力的公式可以求得小球对轨道最低点的最大压力; (3)在最高点时,小球的重力和电场力作为圆周运动的向心力的大小,从M点到最高点的过程中,根据动能定理可以求得小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度. 【解析】 (1)设小球向右通过最低点时的速率为v,由题意得: mgR=mv2…① qBv-mg=m…② B=.…③ (2)小球向左通过最低点时对轨道的压力最大. FN-mg-qBv=m…④ FN=6mg.…⑤ (3)要小球完成圆周运动的条件是在最高点满足: mg+qE=…⑥ 从M点到最高点由动能定理得: -mgR-qER=…⑦ 由以上可得v=…⑧ 答案:(1)磁感应强度B的大小为, (2)小球对轨道最低点的最大压力为6mg, (3)小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,其原因可用图示电路解释.在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω,电流表内阻不计,则:
(1)电动机启动时车灯的电功率为多少?
(2)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,电荷量为e,质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度为v,当它通过电场中B点时,速度与场强方向成150°角,不计电子的重力,求:
(1)B点的速度.
(2)A、B两点间的电势差.

manfen5.com 满分网 查看答案
在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5A);
电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
电源:E1(电动势3V,内阻不计)E2(电动势12V,内阻不计)
滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω)螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为______mm.
(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选______、电源应选______(均填器材代号).
(3)在虚线框中完成电路原理图.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E;在第一、四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以初速度v从x轴上的P点垂直进入匀强电场,恰好与y轴45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知O、P之间的距离为d,则带电粒子( )
manfen5.com 满分网
A.在电场中运动的时间为manfen5.com 满分网
B.在磁场中做圆周运动的半径为manfen5.com 满分网
C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为7πd/4 v
D.从进入电场时开始计时,粒子在运动过程中第二次经过x轴的时间为 (4+7π)d/2 v
查看答案
在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里.现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v水平抛出,小球着地时的速度为v1,在空中的飞行时间为t1.若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v2,在空中飞行的时间为t2.小球所受空气阻力可忽略不计,则关于v1和v2、t1和t2的大小比较,以下判断正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.v1>v2,t1>t2
B.v1<v2,t1<t2
C.v1=v2,t1<t2
D.v1=v2,t1>t2
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.