豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=1.1T,管道半徑R=0.8m,其直徑POQ在豎直線上,在管口P處以2m/s的速度水平射入一個(gè)帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),其電荷量為10-4C(g取10m/s2),小球滑到Q處時(shí)的速度大小為
6m/s
6m/s
;若小球從Q處滑出瞬間,管道對(duì)它的彈力正好為零,小球的質(zhì)量為
1.2×10-5kg
1.2×10-5kg
分析:(1)小球從管口P滑到Q的過程中,洛倫茲力和軌道的彈力不做功,只有重力做功,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求小球滑到Q處的速度;
(2)若小球從Q處滑出瞬間,管道對(duì)它的彈力正好為零,由洛倫茲力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求小球的質(zhì)量.
解答:解:(1)從P→Q,洛倫茲力和軌道的彈力不做功,只有重力做功,小球的機(jī)械能守恒定律,則得:
1
2
mv p2+2mgR=
1
2
mvQ2
代入數(shù)據(jù)解得:vQ=6m/s
(2)小球從Q處滑出瞬間,管道對(duì)它的彈力正好為零,則由洛倫茲力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
qvQB-mg=m
vQ2
R

代入數(shù)據(jù)解得,m=1.2×10-5kg
故答案為:6m/s;1.2×10-5kg.
點(diǎn)評(píng):本題在帶電體在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的類型,抓住洛倫茲力不做功,根據(jù)機(jī)械能守恒和牛頓第二定律求解.
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如圖所示,在豎直放置的半圓形光滑絕緣細(xì)管的圓心O處固定一正點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、電荷量為-q的小球從管的水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁向上的壓力大小等于mg.若小球所帶電荷量很小,不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng),求放于圓心處的電荷在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大。

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如圖所示,在豎直放置的半圓形光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從管的水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無作用力.若小球所帶電荷量很小,不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng),則放于圓心O處的點(diǎn)電荷在OB連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大。ā 。

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如圖所示,AB為弧形光滑軌道,CD是一半徑為R的豎直放置的半圓形光滑軌道,D點(diǎn)在C點(diǎn)正上方,BC為一段粗糙的水平軌道,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,BC=4R,現(xiàn)在A點(diǎn)從靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球沿軌道滑行,最后從D點(diǎn)飛出,恰好落在了B點(diǎn),試求:
(1)在D點(diǎn)時(shí)小球的速度VD;
(2)小球經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)小球的支持力N;
(3)A點(diǎn)到水平軌道BC的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=1.1T,管道半徑R=0.8m,其直徑POQ在豎直線上,在管口P處以2m/s的速度水平射入一個(gè)帶電小球,可把它視為質(zhì)點(diǎn),其電荷量為lO-3C(g=lOm/s2),試求:
(1)小球滑到Q處的速度為多大?
(2)若小球從Q處滑出瞬間,管道對(duì)它的彈力正好為零,小球的質(zhì)量為多少?

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