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如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A、B为...

如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,AB为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态。现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,AB两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是(  )

A.AB两小球间的库仑力变大

B.A球对MO杆的压力变大

C.AB两小球间的库仑力变小

D.A球对MO杆的压力变小

 

C 【解析】 对A球受力分析,受重力mg、拉力F、支持力N1,静电力F1,如图所示: 根据平衡条件,有x方向: F=F1sinθ ① y方向: N1=mg+F1cosθ ② 再对B球受力分析,受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件有:x方向: F1sinθ=N2 ③ y方向: F1cosθ=Mg ④ 由上述四式得到: ⑤ N1=mg+Mg ⑥ 由⑤式,由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小,故静电力F1变小,故A错误,C正确; 由⑥式,水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和,不变,再结合牛顿第三定律可知,求A对水平杆的压力不变,故BD均错误; 故选C。  
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考点分析:
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如图所示,在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E. 一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场.已知OP=dOQ=2d,不计粒子重力.

1)求粒子过Q点时速度的大小和方向.

2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0

3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间.

 

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如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板PQ间存在匀强磁场.取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区.当取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。

(1)若 ,求

(2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;

(3)若,为使粒子仍能垂直打在P板上,求

 

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如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.Ay轴上的一点,它到坐标原点O的距离为hCx轴上的一点,到O的距离为L.一质量为m,电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域.并再次通过A点,此时速度方向与y轴正方向成锐角.不计重力作用.试求:

1)粒子经过C点速度的大小和方向;

2)磁感应强度的大小B

 

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甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系,平面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图乙所示(规定沿+y方向为电场强度的正方向,竖直向下为磁感应强度的正方向).在t=0时刻,一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2T.求:

(1)t=1s末速度的大小和方向;

(2)1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;

(3)(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,……)内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标.

 

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如图所示,质量为m,电荷量为e的电子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内,射入时的速度方向不同,但大小均为v0.现在某一区域内加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y轴平行的荧光屏MN上,求:

(1)电子从y轴穿过的范围;

(2)荧光屏上光斑的长度;

(3)所加磁场范围的最小面积.

 

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