如圖所示，有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道，其上半部分處于豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，下半部分處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小球，從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放，若小球在某一次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為零，求：
（1）磁感強(qiáng)度B的大小。
（2）小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最大壓力。
（3）若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度。
（1）（2）（3）
(1)設(shè)小球向右通過(guò)最低時(shí)的速率為v,據(jù)題有:

(2)小球向左通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大
           …………………………………………    3分
                …………………………………………    3分
(3)要小球完成圓周運(yùn)動(dòng)的條件是在最高點(diǎn)滿(mǎn)足:
        …………………………………………    2分
又因從M點(diǎn)到最高點(diǎn)據(jù)動(dòng)能定理有:
…………………………………………3分
由以上可得
     …………………………………………    3分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)如圖12所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為d，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，一帶正電的粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從A點(diǎn)出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，已知d、v0(帶電粒子重力不計(jì))，求：

(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L＝1.0m，NQ兩端連接阻值R＝3.0Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質(zhì)量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線(xiàn)通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.60kg的重物相連。細(xì)線(xiàn)與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在0~0.3s內(nèi)通過(guò)的電量是0.3~0.6s內(nèi)通過(guò)電量的1/3，g=10m/s2，求：

（1）金屬棒的最大加速度
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
（3）0~0.3s內(nèi)棒通過(guò)的位移;
(4) 金屬棒在0~0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在正交坐標(biāo)系的空間中，同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與平面平行，且與x軸的夾角為60°。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)從y軸上的點(diǎn)沿平行于z軸方向以速度射入場(chǎng)區(qū)，重力加速度為g。
（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點(diǎn)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向；
（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值及方向；
（3）撤去磁場(chǎng)，而電場(chǎng)強(qiáng)度E仍為第（2）問(wèn)所求的情況, 當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)射入，求它運(yùn)動(dòng)到平面時(shí)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶正電荷的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且所受電場(chǎng)力與重力相等）自空間0點(diǎn)以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線(xiàn)�，F(xiàn)仿此拋物線(xiàn)制作一個(gè)光滑絕緣滑道并固定在與OA完全重合的位置上，將此小球從0點(diǎn)由靜止釋放，并沿此滑道滑下，在下滑過(guò)程中小球未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn)，已知小球沿滑道滑至P點(diǎn)時(shí)其速度與水平方向的夾角為45°，下列說(shuō)法正確的是   
A．小球兩次由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間相等
B．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)，水平位移與豎直位移之比為1：2
C．小球經(jīng)過(guò)滑道上P點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能變化了mv20
D．小球經(jīng)過(guò)滑道上P點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為、電荷量為的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）通過(guò)長(zhǎng)為的細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為中心在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，在第2、3象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 (式中為重力加速度) 。

（1）把細(xì)線(xiàn)拉直，使小球在第4象限與x正方向成角處由靜止釋放，要使小球能沿原路返回至出發(fā)點(diǎn)，的最小值為多少？
（2）把細(xì)線(xiàn)拉直，使小球從處以初速度豎直向下拋出，要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則的最小值為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩金屬板間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶正電的小球垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向從O點(diǎn)以速度v0飛入此區(qū)域，恰好能沿直線(xiàn)從P點(diǎn)飛出此區(qū)域．如果只將電場(chǎng)方向改為豎直向上，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1，經(jīng)時(shí)間t1從板間的右端a點(diǎn)飛出，a與P間的距離為y1；如果同時(shí)撤去電場(chǎng)和磁場(chǎng)，小球加速度大小為a2，經(jīng)時(shí)間t2從板間的右端b點(diǎn)以速度v飛出，b與P間的距離為y2．a(chǎn)、b兩點(diǎn)在圖中未標(biāo)出，則
A．v0< vB．a(chǎn)1<a2
C．y1>y2D．t1<t2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空中有一以（r，0）為圓心、半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場(chǎng)的上方有兩等大的平行金屬板MN，兩板間距離為2r.從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi).當(dāng)質(zhì)子進(jìn)入兩板間時(shí)兩板間可立即加上如圖所示的電壓，且電壓從t=0開(kāi)始變化,電壓的最大值為,已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，不計(jì)重力,求：
（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;
（2）若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，到達(dá)M板所需的時(shí)間為多少?
（3）若質(zhì)子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后能夠平行于金屬板進(jìn)入兩板間，求θ的范圍以及質(zhì)子打到M板時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

一種稱(chēng)為“質(zhì)量分析器”的裝置如圖所示。A表示發(fā)射帶電粒子的離子源，發(fā)射的粒子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形細(xì)彎管（四分之一圓弧），在磁場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D。若粒子質(zhì)量不同、或電量不同、或速率不同，在一定磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)程度也不同。如果偏轉(zhuǎn)管道中心軸線(xiàn)的半徑一定，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定，粒子的電荷和速率一定，則只有一定質(zhì)量的粒子能自漂移管道D中引出。已知帶有正電荷q=1.6×10-19的磷離子質(zhì)量為m=51.1×10-27kg，初速率可認(rèn)為是零，經(jīng)加速管B加速后速率為v=7.9×105m/s。求（都保留一位有效數(shù)字）：
⑴加速管B兩端的加速電壓應(yīng)為多大？
⑵若圓形彎管中心軸線(xiàn)的半徑R=0.28m，為了使磷離子自漂移管道引出，則圖中虛線(xiàn)所圍正方形區(qū)域內(nèi)應(yīng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)？

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