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    如图所示，一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动，由于水平外力的作用，玻璃管进入磁场后速度保持不变，经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动，最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变，不计一切阻力。求：
    （1）小球从玻璃管b端滑出时速度的大小；
    （2）从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中，外力F随时间t变化的关系；
    （3）小球飞离磁场时速度的方向。
    解：（1）如图所示，小球在管中运动的加速度为 ①

    设小球运动至b端时的y方向速度分最为vy，则vy2=2aL ②
    又 ③
    由①~③式，可解得小球运动至b端时速度大小为 ④
    （2）由平衡条件可知，玻璃管受到的水平外力为：F=Fx=Bvyq ⑤
     ⑥
    由⑤-⑥式可得外力随时间变化关系为 ⑦
    （3）设小球在管中运动时间为t0，小球在磁场中做圆周运动的半径为R，轨迹如图所示，t0时间内玻璃管的运动距离x=v0t0 ⑧
     ⑨
    由牛顿第二定律得 ⑩
    由几何关系得，
    由①-②、⑧-⑩式可得：sinα=0
    故α=0°，即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左
    练习册系列答案
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    1
    3
    L依然系于O点，A再次静止时细线的拉力大小为T2，则两次细线拉力的大小关系（　　）

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    （1）小球从玻璃管b端滑出时速度的大小；
    （2）从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中，外力F随时间t变化的关系；
    （3）小球飞离磁场时速度的方向．

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    （2）木块前端P在A、B之间运动所需时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一长为L的轻质细绳，固定于两竖直杆上A、B两点，A、B两点等高且杆间距为d＜L．某人欲将质量为m的物体通过光滑的轻质挂钩从A处送到B处，他将挂钩从A处由静止释放，则（　　）
    A、物体的运动轨迹是椭圆B、物体运动至绳中点时加速度为零C、物体在全过程的加速度是不变的D、物体不可能到达B处

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