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如图所示,oxyz坐标系的y轴竖直向上,在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场...

如图所示,oxyz坐标系的y轴竖直向上,在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行.从y轴上的M点(0,H,0)无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球,它落在xz平面上的N(l,0,b)点(l>0,b>0).若撤去磁场则小球落在xz平面的P点(l,0,0).已知重力加速度为g.
(1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向.
(2)求出电场强度的大小.
(3)求出小球落至N点时的速率.

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(1)小球带负电,受重力、电场力和磁场力作用落到N点,由于l>0,b>0,结合左手定则可知磁场方向 (2)撤去磁场则小球落在xz平面的P点(l,0,0),此过程小球为匀加速直线运动,由沿x方向的分运动可得电场强度的大小 (3)对小球应用动能定理求得小球下落到N点的速率 答:(1)小球带负电,受重力、电场力和磁场力作用落到N点,由于l>0,b>0,用左手定则判断出:磁场方向为-x方向或-y方向 (2)在未加匀强磁场时,带电小球在电场力和重力作用下落到P点,设运动时间为t,则小球下落H高所用时间为: t= 小球沿x轴发生的位移时间为l=t2 解得:E= (3)带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时,洛仑兹力不做功,电场力做功为: WE=qEl 重力做功为: WG=mgH 设落到N点速度大小为v,根据动能定理有: mgH+qEl=mv2 解得  v= 答:(1)磁场方向为-x方向或-y方向 (2)电场强度的大小为 (3)求出小球落至N点时的速率为
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考点分析:
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(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表.
(2)求磁感应强度的大小.
(3)在金属棒ab达到最大速度后,撤去水平拉力F,求此后电阻R消耗的电能.

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如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25m,宽度bc=0.20m,共有n=100匝,总电阻r=1.0Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO’转动.线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡,当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.(不计转动轴与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω(其中S表示线圈的面积);
(2)求线圈转动的角速度ω;
(3)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.

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(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离.
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(1)回路中电流的大小;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值.

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如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V.静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm.(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:
(1)两板间电场强度的大小;
(2)小球带的电荷量.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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