如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下都有磁感应强度为B的相同匀强磁场,方向垂直纸面向外.ab是一根长为l的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下都有磁感应强度为B的相同匀强磁场,方向垂直纸面向外.a b是一根长为l的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后,小球先作加速运动,后作匀速运动到达b端,已知小球与绝缘杆间的动摩槔因数u=0.3,小球重力忽略不计.当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是
l
3
.求:
(1)带电小球在虚线下方作圆周运动的速度大小:
(2)带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.
魔方格

◎ 答案


(1)设小球的电荷量为q,质量为m,小球沿杆以速度v向下作匀速运动时,受力情况如图所示,由平衡条件有:
魔方格

F=N=qvB                 
F=f                   
F=qE                    
f=μN                     
由以上式子可解得:v=
10E
3B
  
小球作圆周运动的速度大小等于v=
10E
3B

(2)小球在磁场中作匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,则有:
qvB=m
v2
R

又有:R=
l
3

∴可得:v=
qBl
3m
 
小球从a运动到b过程中,由动能定理得:
W-Wf=
mv2
2

小球从a运动到b过程中,电场力所做的功为:
 W=qEl=μqBvl=
q2B2l2
10m

则:Wf=W-
mv2
2
=
q2B2l2
10m
-
mq2B2l2
2×9m2
=
2q2B2l2
45m

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是[]A、a处B、b处C、c处D、d处
一辆卡车在丘陵地匀速行驶,
摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,当它转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜,产生转弯需要的向心力;行走在直线上时,车厢又恢复原状。靠摆式车
摆式列车是集电脑、自动控制
如图所示,半径R=0.4m的竖直半圆固定轨道与水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)以某一速度从A点进入半圆轨道,物体沿半圆轨道恰好能够通过最高点B后作平抛运
如图所示,半径R=0.4m的竖直
如图,小明看到鸡蛋浮在盐水面上,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的[]A.B.C.D.
如图,小明看到鸡蛋浮在盐水
如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r(略小于管道口径),则下列说法正确的是[]A.小球通过最高点时的最小速度B.小球通过最高点时
如图所示,小球在竖直放置的