如图所示,一内壁光滑的绝缘细直圆筒竖直放在绝缘水平面上,圆A筒底部有一质量为、电荷量为+的带电小球,圆筒内径略大于小球直径。整个装置处于水平向里的匀强磁场和竖直向上
◎ 题目
如图所示,一内壁光滑的绝缘细直圆筒竖直放在绝缘水平面上,圆A筒底部有一质量为、电荷量为+的带电小球,圆筒内径略大于小球直径。整个装置处于水平向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中,已知磁感应强度大小为B,电场强度大小为。当圆筒在瞬间获得水平速度,并以向右做匀速直线运动时,带电小球沿筒壁匀加速上升,离开圆筒时速度方向与水平方向成60°角,小球离开圆筒后继续在场中运动。求: (1)圆筒开始运动前,水平面对小球的支持力N; (2)圆筒的高度h; (3)小球运动到最高点时离水平面的高度H。 |
◎ 答案
(1)水平面对小球的支持力N=O。 (2)h (3)H |
◎ 解析
(1)圆筒开始运动前,洛仑兹力为零,小球只受到重力mg和电场力qE作用,因为=O,所以圆筒开始运动前,水平面对小球的支持力N=O。 (2)圆筒匀速运动时,小球受到向上的洛仑兹力恒定为: 小球上升的加速度大小为: 由题意得小球出圆筒时的竖直速度: 圆筒的高度为: (3)小球出圆筒后,受力如图所示,其中重力利电功力平衡,洛仑兹力提供做向心力。小球的合速度大小为: 轨道半径为: 最大高度为: |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一内壁光滑的绝缘细直圆筒竖直放在绝缘水平面上,圆A筒底部有一质量为、电荷量为+的带电小球,圆筒内径略大于小球直径。整个装置处于水平向里的匀强磁场和竖直向上…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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,顶角θ=45°,的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向左滑动,
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