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如图所示,套在绝缘杆上的带负电的小球,电量为-q,质量为m,小球与杆之间的动摩擦因数为μ,杆足够长,与水平方向成α角放置,整个装置处于磁感强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直纸面向里.当从某高处由静止释放小球时,试问:

(1)小球的最大加速度多大?
(2)小球沿杆的最大速度多大?
(1)           (2)


小球受力如图所示
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图为一种质谱仪工作原理示意图.在以O为圆心,OH为对称轴,夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点.CM垂直磁场左边界于M,且OM=d.现有一正离子束以小发散角(纸面内)从C射出,这些离子在CM方向上的分速度均为v0.若该离子束中比荷为的离子都能汇聚到D,试求:

(1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象);
(2)离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间;
(3)线段CM的长度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根平行光滑金属导轨ab和cd置于同一水平面上,相互间隔为L="0.1" m,质量m="3" g的金属棒置于轨道右端,跨在两根导轨上,导轨左端通过开关S与电池连接,匀强磁场方向垂直轨道所在平面向上,磁感应强度?B="0.1" T,轨道平面距地面高度h="0.8" m.接通开关S时,金属棒由于受安培力作用被水平抛出,落地点水平距离s′="2" m.取g="10" m/s2,求接通S瞬间,金属棒中通过的电荷量是多大?(假设接通S瞬间,金属棒中通过的是恒定电流)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图15-4-5所示,一根光滑绝缘杆MN在竖直面内与水平面夹角为37°,放在一个范围较大的磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与杆垂直.质量为m的带电环沿杆下滑到P处时,向上拉杆的力大小为0.4mg,若环带的电荷量为q,问环带什么电?它滑到P处时的速度多大?在何处环与杆无相互作用?

图15-4-5

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

根据科普资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的”容器”可装,而是借助磁场能约束带电粒子运动这一理论,从而使高速运动的带电粒子束缚在某一磁场区域内,那么,该磁场就成了某种意义上的容器了。
(1)实践表明,如果氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动,速度大小V与它在磁场中运动的轨道半径R有关,根据我们已学过的知识,试推导出VR的关系式。(已知氦核的荷质比为q/m,磁场的磁感强度为B,氦核重力不计)
(2)对于上面的”容器”,我们现按下面的简化条件来讨论:如图所示是一个截面为内径R1,外径R2的环状区域,区域内有垂直于截面的匀强磁场,已知氦核的荷质比为q/m,磁场的磁感强度为B,若氦核平行于截面从A点以相同速率沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界,求氦核的最大速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在一个水平放置的、半径为r的圆形管道内存在着匀强磁场,磁感强度大小为B,方向如图所示.管道轴线左端为O点,右端为O’点,OO’=l.一个质量为m、带电量为+q的质点沿管道轴线从左边射入,经过O点时速度大小为v,方向指向O’点.要使质点在运动过程中能经过O’点,讨论速度v的可能取值.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移s后开始匀速运动,已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移s的过程中,回路中产生的电热为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一种元素的两种同位素的原子核A和B,以相同速度垂直磁场方向射入同一匀强磁场中做匀速圆周运动.若认为中子和质子的质量是相同的,则它们的轨道半径之比等于   
A.中子数之比B.核子数之比
C.质子数之比D.以上都不对

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有一垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,水平面上,质量为m的不带电小球甲向右运动,与质量为2m,带电量为q的静止小球乙碰撞后连在一起运动,若碰撞后两球对水平面的总压力大小恰为mg,求碰前甲球的速度大小.

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