竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中,B=1.1T,管道半径R=0.8m,其直径POQ在竖直线上,在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带点小球,可把它视为质点,其

◎ 题目

竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中,B=1.1T,管道半径R=0.8m,其直径POQ在竖直线上,在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带点小球,可把它视为质点,其电荷量为10-4C(g取10m/s2),试求:
(1)小球滑到Q处的速度为多大?
(2)若小球从Q处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球的质量为多少?
魔方格

◎ 答案

(1)从P→Q,根据机械能守恒定律得:
   
1
2
m
v2P
+2mgR=
1
2
m
v2Q

得 vQ=

v2P
+4gR
=6m/s
(2)小球从Q处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,则由洛伦兹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得
     qvQB-mg=m
v2Q
R

代入解得,m=1.2×10-5kg
答:
(1)小球滑到Q处的速度为6m/s.
(2)若小球从Q处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球的质量为1.2×10-5kg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中,B=1.1T,管道半径R=0.8m,其直径POQ在竖直线上,在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带点小球,可把它视为质点,其…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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