如图所示,矩形金属框架的右面中央有个小孔,当框架在水平方向的匀强磁场中以=2m/s的速度向右匀速运动时,有一个带电液滴水平向左射入孔中,它相对于磁场速度为u,结果液滴恰
◎ 题目
如图所示,矩形金属框架的右面中央有个小孔,当框架在水平方向的匀强磁场中以=2m/s的速度向右匀速运动时,有一个带电液滴水平向左射入孔中,它相对于磁场速度为u,结果液滴恰好在框架内作匀速圆周运动。问: (1)液滴必须带什么性质的电荷? (2)液滴作匀速圆周运动的周期T是多少? (3)为使液滴能在框架中完整地运动一周,速度u要满足什么条件?框架宽度L要满足什么条件? |
◎ 答案
(1)液滴必带负电荷。 (2) s (3) <9.4m/s >7.54m |
◎ 解析
(1)金属框架在磁场中运动,穿过它所围面积的磁通量不变,所以没有感生电流。但由于两竖直框在做匀速地切割磁感线的运动,上下两板间有电势差,且形成了一个竖直向下的匀强电场。又因为运动液滴恰好作匀速圆周运动,说明它所受的重力mg跟电场力F平衡,洛仑兹力f提供做向心力,使粒子做匀速圆周运动。由题意可知,液滴必带负电荷。 (2)根据二力平衡以及电磁感应的规律,有:。磁感应强度为: 因为洛仑兹力,提供向心力,故有:,解得转动半径为: 液滴圆周运动的周期为:s (3)要使液滴不跟框架右壁相碰,应满足条件:<=1.88(m) 由<1.88m ,可得:<=9.4m/s 要使液滴不跟框架上壁相碰,应满足条件: <,>=7.54m |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,矩形金属框架的右面中央有个小孔,当框架在水平方向的匀强磁场中以=2m/s的速度向右匀速运动时,有一个带电液滴水平向左射入孔中,它相对于磁场速度为u,结果液滴恰…”主要考查了你对 【磁场,地磁场】 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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,质量为1g的小环带4×10-4C的正电荷,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦因数μ=O.2。将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在平面与磁场垂直,
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