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如图所示,内壁光滑的绝缘管做在的圆环半径为R,位于竖直平面内.管的内径远小于R,...

如图所示,内壁光滑的绝缘管做在的圆环半径为R,位于竖直平面内.管的内径远小于R,以环的圆心为原点建立平面坐标系xoy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其它象限加垂直环面向外的匀强磁场.一电荷量为+q、质量为m的小球在管内从b点由时静止释放,小球直径略小于管的内径,小球可视为质点.要使小球能沿绝缘管做圆周运动通过最高点a.
(1)电场强度至少为多少?
(2)在(1)问的情况下,要使小球继续运动,第二次通过最高点a时,小球对绝缘管恰好无压力,匀强磁场的磁感应强度多大?(重力加速度为g)

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(1)要使小球能够达到最高点,最高点的最小速度为零,根据动能定理求出电场强度的最小值. (2)根据动能定理求出小球第二次回到a点的速度,抓住到达最高点时小球对轨道恰好无压力,通过径向的合力提供向心力,求出磁感应强度的大小. 【解析】 (1)小球恰能通过a点,小球第一次到达a点的速度为0, 由动能定理有:qER-mgR=0…① 故…② (2)设第二次到达a点的速度为vn,由动能定理有:…③ 到达最高点时小球对轨道恰好无压力,由牛顿第二定律有:…④ 联立②③④得 答:(1)电场强度至少为. (2)匀强磁场的磁感应强度.
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考点分析:
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一足够长的矩形区域abcd内有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v,方向与ad边夹角为θ=30°,如图所示.已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力忽略不计).
(1)若粒子带负电,且恰好能从d点射出磁场,求v的大小;
(2)若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求v的取值范围,以及此范围内粒子在磁场中运动时间t的范围.

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如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止.求:
(1)B至少多大?这时B的方向如何?
(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?

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某同学用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻,实验采用的电路如图1所示.
(1)下列给出的器材中,应该选用______(填代号)
A.待测干电池(2节串联,电动势约3V);
B.电流表(量程0~3A,内阻0.025Ω)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(量程0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表(量程0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线.
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(2)图2给出了做实验所需要的各种仪器.请你按电路图把它们连成实验电路.
(3)连好电路,闭合开关后,该同学发现电流表和电压表都没有示数.则下列判断正确的是______
A.可能是导线ab断路
B.可能是导线bc断路
C.可能是导线de断路
D.可能是导线gh断路
(4)该同学处理完电路故障后进行实验.记录了5组数据,并根据这些数据在坐标图中画出U-I图线,如图3所示.根据图线求出两节干电池串联的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
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如果一个不计重力的带电粒子(质量和电量恒定)通过空间时动量没有发生变化,可以推测出此部分空间 ( )
A.一定没有电场存在
B.一定没有磁场存在
C.可能存在同方向的电场和磁场
D.可能存在相互垂直的电场和磁场
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如图距离较近而面积较大的M、N二板带电量分别为+Q、-Q.MN间电压为U,A点与二板的距离皆为r.放在场中的电荷q在A处所受电场力为F,则A点的场强为 ( )
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A.2kQ/r2
B.F/q
C.0
D.U/(2r)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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