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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,在X>0,Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界,磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场。一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管,长为L,其底部有一质量为m、电量为+q的粒子。在水平外力作用下,保持细管始终平行于Y轴,沿X方向以速度匀速向右运动,且,不计粒子的重力。求:
(1)细管刚进入磁场时,粒子运动的加速度大小、方向;
(2)维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中,水平外力所做的功;
(3)粒子第一次到达运动轨迹最高点的位置坐标。
答案
(1)以粒子为研究对象,粒子刚进入磁场
   (1分)
   (2分)
沿方向   (1分)
(2)以小车为研究对象,粒子离开玻璃管前,在管中竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀速运动,设粒子在管中竖直方向做加速运动的加速度,粒子运动到管口时,粒子在竖直方向的分速为,则
在竖直方向            (2分)   
        (1分)  
可解得               (1分)  
粒子离开玻璃管口时的速度         (2分)  
速度方向与MN成45°角
粒子从x=0位置到第2次从上向下经过水平面MN过程中,外力所做的功,有功能
关系                                            (2分)  

可得                                           (2分)  
(3)粒子离开管口后,在磁场中做匀速圆周运动
在磁场中                                        (2分)  
                              (1分)  
粒子在管中运动的时间                              (1分)  
粒子在管中运动的过程中发生的水平位移
                                 (1分)  
轨迹最高点的位置坐标:                    (1分)  
        (1分)  
解析

核心考点
试题【如图所示,在X>0,Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界,磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场。一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管,长为L,其底】;主要考察你对磁现象和磁场等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,半径为、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3。O1、O2、O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计)。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑后开始匀速运动,此时仍然从点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B/
(2)导体棒的质量M
(3)棒下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?
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如图所示,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动,刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点,与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零,而水平分速度不变,小颗粒运动至D处刚好离开水平面,然后沿图示曲线DP轨迹运动,AC与水平面夹角α=30°,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)AD之间的水平距离d;
(3)已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为vm,该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍,则该处的高度为多大?
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在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未发爆的炸药残留在爆破孔内,很容易发生人身伤亡事故。为此,科学家制造了一种专门的磁性炸药,在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体,然后放入磁化机磁化。磁性炸药一旦爆炸,即可安全消磁,而遇到不发爆的情况可用磁性探测器测出未发爆的炸药。已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃,炸药的爆炸温度约2240~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右。以上材料表明:(     )
A.磁性材料在低温下容易被磁化B.磁性材料在高温下容易被磁化
C.磁性材料在低温下容易被消磁D.磁性材料在高温下容易被消磁

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如图所示,宽度为d的区域上下分别存在垂直纸面、方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。现有一质量为m、电量为+q的粒子,在纸面内以速度V从此区域下边缘上的A点射入,其方向与下边缘成30°角,试求
(1)粒子从进入上边磁场到第一次穿出上边磁场所需的时间。
(2)V满足什么条件粒子能回到A点。   
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如图所示,电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点,在圆环中心O处的磁感应强度为                           (   ).
A.最大,垂直纸面向外
B.最大,垂直纸而向里
C.零
D.无法确

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