题目
题型:不详难度:来源:
(1)小球的速度;
(2)若使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向如何;
(3)若要使小球能从金属板间射出,求金属棒ab速度大小的范围.
答案
解析
试题分析:(1)根据题意,小球在金属板间做平抛运动。
水平位移为金属板长L=20cm,竖直位移等于,
根据平抛运动规律①
②
(2)欲使小球不偏转,须小球在金属板间受力平衡,根据题意应使金属棒ab切割磁感线产生感应电动势,从而使金属板A、C带电,在板间产生匀强电场,小球所受电场力等于小球的重力。
由于小球带负电,电场力向上,所以电场方向向下,A板必须带正电,金属棒ab的a点应为感应电动势的正极,根据右手定则金属棒ab应向右运动。
设金属棒ab的速度为V1,则:E=BLV1③
回路中电流④
金属板A、C间的电压: ⑤
金属板A、C间的电场 ⑥
小球受力平衡: ⑦
联立以上各式解得:
(3)当金属棒ab的速度增大时,小球所受电场力大于小球的重力,小球将向上做类平抛运动,设金属棒ab的速度达到V2,小球恰沿A金属板右边缘飞出。
根据小球运动的对称性,小球沿A板右边缘飞出和小球沿C板右边缘飞出,其运动加速度相同,故有:…⑧
由③④⑤⑥⑧得到:
所以若要使小球能射出金属板间,则金属棒ab的速度大小:
(也给分)
核心考点
试题【如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻r=0.1Ω的金属棒】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由。
A., | B., | C., | D.B, |
A.带电粒子带负电 |
B.匀强磁场的磁感应强度大小B= |
C.匀强电场的场强大小为E= |
D.带电粒子在运动过程中机械能守恒 |
A.加一沿y轴负方向的磁场 | B.加一沿z轴正方向的磁场 |
C.加一沿y轴正方向的电场 | D.加一沿z轴负方向的电场 |
(1)求从O到P的过程中电场力对带电粒子做的功,并判断匀强电场的方向.
(2)若该粒子在O点以沿OP方向、大小的初速度开始运动,并从P点离开磁场,此过程中运动到离过OP的直线最远位置时的加速度大小,则此点离OP直线的距离是多少?
(3)若有另一电荷量为-q、质量为m的粒子能从O点匀速穿出磁场,设,求该粒子离开磁场后到达y轴时的位置坐标.
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