已知質(zhì)量為m的帶電液滴,以速度v射入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B中,液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,如圖所示,求:

(1)液滴在空間受到幾個力作用。
(2)液滴帶電荷量及電性。
(3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大?
(1)、3個力
(2)、mg/E,負電
(3)、EV/gb

試題分析:(1)由于是帶電液滴,它必須受重力,又處于電磁場中,還應受到電場力及洛倫茲力共3個力。
(2)因液滴做勻速圓周運動,故必須滿足重力與電場力平衡,故液滴應帶負電,電量由mg=Eq,求得q=mg/E.
(3)盡管液滴受三個力,但合力為洛倫茲力,所以仍可用半徑公式,把電量代入可得:
點評:本題難度較小,對于力與運動的關(guān)系,首先應該先判斷粒子的運動情況,由于粒子做的是勻速圓周運動,肯定是重力平衡電場力,由洛倫茲力提供向心力,列公式求解
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,兩平行金屬板的板長不超過0.2 m,板間的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示,在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場,磁感應強度,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度,沿兩板間的中線平行金屬板射入電場中,磁場邊界MN與中線垂直.已知帶電粒子的比荷,粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計.
(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi),可以把板間的電場強度看作是恒定的.試說明這種處理能夠成立的理由.
(2)設(shè)時刻射入電場的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出,求該帶電粒子射出電場時的速度大小.
(3)對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子,設(shè)其射入磁場的入射點和從磁場射出的出射點間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時間而變化?若不變,證明你的結(jié)論;若變,求出d的變化范圍.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,ABCD為豎直放在場強為E=104V/m水平勻強電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道,軌道的水平部分與其半圓相切,A為水平軌道上的一點,而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運動。(g取10m/s2)求:


(1)小球到達D點時對軌道壓力是多大?
(2)若讓小球安全通過軌道,開始釋放點離B點至少多遠?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根等長的絕緣細線懸掛一水平金屬細桿MN,處在與其垂直的水平勻強磁場中。金屬細桿的長度為1 m,質(zhì)量為8.9×10-3 kg。當金屬細桿中通以0.89 A的電流時,兩絕緣細線上的拉力均恰好為零。忽略與金屬細桿連接細導線的影響,g=10m/s2。求:

(1)金屬細桿所受安培力的方向;
(2)金屬細桿中電流的方向;
(3)勻強磁場的磁感應強度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一傾角為θ=37o的絕緣斜面高度為h=3.6m,底端有一固定擋板,整個斜面置于勻強電場中,場強大小為E=1×106N/C,方向水平向右,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1.1kg,電荷量為q=-1×10-6C的小物體,沿斜面頂端從靜止開始下滑,小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為µ=0.5,且小物體與擋板碰撞時不損失機械能(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)小物體第一次與擋板碰撞前瞬間速度v的大。
(2)小物體從靜止開始下滑到最后停止運動通過的總路程s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在重力加速度為g的空間,有一帶電量為+Q的場源電荷置于O點,B、C為以O(shè)為圓心,半徑為R的豎直圓周上的兩點,A、B、O在同一豎直線上,AB=R,O、C在同一水平線上.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的有孔小球,沿光滑絕緣細桿AC從A點由靜止開始下滑,滑至C點時的速度的大小為,下列說法正確的是

A.從A到C小球做勻加速直線運動                                                                                       
B.從A到C小球的機械能守恒
C.A、C兩點間的電勢差為UAC=
D.若將小球從A點沿ABO自由釋放,則下落到B點時的速度大小為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為a=30°,導軌電阻不計,導軌處在垂直導軌平面斜向上的有界勻強磁場中. 兩根電阻都為R=2W、質(zhì)量都為m=0.2kg的完全相同的細金屬棒ab和cd垂直導軌并排靠緊的放置在導軌上,與磁場上邊界距離為x=1.6m,有界勻強磁場寬度為3x4.8m.先將金屬棒ab由靜止釋放,金屬棒ab剛進入磁場就恰好做勻速運動,此時立即由靜止釋放金屬棒cd,金屬棒cd在出磁場前已做勻速運動.兩金屬棒在下滑過程中與導軌接觸始終良好(取重力加速度g=10m/s2).求:

(1)金屬棒ab剛進入磁場時棒中電流I
(2)金屬棒cd在磁場中運動的過程中通過回路某一截面的電量q;
(3)兩根金屬棒全部通過磁場的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l,導軌左端連接一個電阻R.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上.在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向下,磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力,使桿從靜止開始運動,已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v,之后進入磁場恰好做勻速運動.不計導軌的電阻,假定導軌與桿之間存在恒定的阻力.求:

(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff;
(2)桿ab中通過的電流及其方向;
(3)導軌左端所接電阻R的阻值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,電源電動勢E0=15 V,內(nèi)阻r0=1Ω,電阻R1=30 Ω,R2=60Ω.間距d=0.2 m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應強度B=1 T的勻強磁場.閉合開關(guān)S,板間電場視為勻強電場,將一帶正電的小球以初速度v=0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間.設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對小球的作用,取g=10 m/s2.

(1)當Rx=29 Ω時,電阻R2消耗的電功率是多大?
(2)若小球進入板間做勻速圓周運動并與板相碰,碰時速度與初速度的夾角為60°,則Rx是多少?

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