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在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,如图所示。一质量为m带电量为q的小球静止放在斜面的最高点A,小球对斜面的压力恰好为零。在释放小球的同时,将电场方向迅速改为竖直向下,电场强度大小不变.
(1)小球沿斜面下滑的速度v为多大时,小球对斜面的正压力再次为零?
(2)小球从释放到离开斜面一共历时多少?
(1) (2)

试题分析:电场反转前mg=qE     (3分)
电场反转后,小球先沿斜面向下做匀加速直线运动,到对斜面压力为零时开始离开斜面,此时有qvB=(mg+qE)cosθ  (3分),
联立以上各式得
            (4分)
小球在斜面上滑行距离为v==at   (3分)
a=2gsinθ      (3分)
联立以上各式得,所用时间为         (4分)
点评:做此类型的题目需要根据粒子的受力情况,判断粒子的运动性质,特别是注意粒子运动的一些临界条件,结合牛顿运动定律分析解题
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在如图a所示的空间里,存在方向水平垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向上的周期性变化的电场(如图b所示),周期T=12t0,电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上。一倾角为300足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间。t=0时,一带负电、质量为m的微粒从斜面上的A点由静止开始沿斜面运动,到C点后,做一次完整的圆周运动,在t=T时刻回到C点,再继续沿斜面运动到t=13t0时刻。在运动过程中微粒电荷量不变,重力加速度为g,上述E0、m、t0、g为已知量。

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度大小B;
(2)求微粒在A、C间运动的加速度和运动到C点时的速度大小
(3)求0~2T时间内微粒经过的路程。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,真空中存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自a沿曲线acb运动到b点时,速度为零,c是轨迹的最低点。以下说法中正确的是 (  )
A.液滴带负电
B.液滴在C点动能最大
C.液滴运动过程中机械能守恒
D.液滴在C点机械能最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,

(1)求此时刻ab杆产生的感应电动势的大小;
(2)求此时刻ab杆的加速度的大小;
(3)ab杆所能达到的最大速度是多少。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

质谱仪的工作原理图如图所示,A为粒子加速器,加速电压为U1;M为速度选择器,两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度为B1,两板间距离为d;N为偏转分离器,内部有与纸面垂直的匀强磁场,磁感应强度为B2.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速器加速后,恰能通过速度选择器,进入分离器后做圆周运动,并打到感光板P上.不计重力,求:

(1)粒子经粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度选择器M两板间的电压U2.
(2)粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径R.
(3)某同学提出在其他条件不变的情况下,只减小加速电压U1,就可以使粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径减小.试分析他的说法是否正确.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm,下端与绝缘光滑的水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向下,大小为E=1×103V/m的匀强电场中,一质量为m=10g、带电量为q=+1×10-4C的小物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g=10m/s2,试求:

(1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离;
(2)v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)电荷量为q=1×10-4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2,求:(1)物块的质量m以及物块与水平面之间的动摩擦因数;(2)物块运动2s过程中,其电势能的改变量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果这个区域只有电场,则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从D点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2和t3的大小,则有(粒子重力忽略不计)    (     )
A.t1=t2=t3B.t2<t1<t3
C.t1=t2<t3D.t1=t3>t2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,一离子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点,不计重力,则(    )
A.该离子必带正电
B.A?B两点位于同一高度
C.离子到达C点时的速度最大
D.离子到达B点后,将沿原路返回A点

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