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如图所示,空间区域内同时存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,电场与磁场方向互相垂直.已知电场场强大小为E,方向水平向右;磁感强度大小为B,方向垂直纸面(向里、向外未知).在电场、磁场中固定一根竖直的绝缘杆,杆上套一个质量为m、电量为+q的小球.小球与杆之间的动摩擦因数为μ.从点A开始由静止释放小球,小球将沿杆向下运动.设电场、磁场区域很大,杆很长.试分析小球运动的加速度和速度的变化情况,并求出小球运动所能达到的最大速度.

答案:
解析:

  (1)磁场方向垂直纸面向里时,小球向下做加速度减小的加速运动.

  (2)磁场方向垂直纸面向外时,小球向下做加速度增大的加速运动.


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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,空间有磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以初速v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小与方向应是(  )
A、
B
v
,方向竖直向上
B、
B
v
,方向水平向左
C、Bv,垂直纸面向里
D、Bv,垂直纸面向外

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网光滑绝缘水平面上有甲、乙、丙三个很小的金属球,质量均为m,甲不带电,乙带电量为+q,丙带电量为+
1
2
q
.如图所示,空间存在半径为R,垂直于水平面的两匀强有界磁场.磁场区域半径R=
mv0
qB0
,以磁场圆心为坐标原点建立坐标系,y轴左侧磁场向上,右侧向下,磁感应强度大小分别为B0和4B0.若t=0时刻,甲从B点以速率v0沿着+x轴方向射出,同时,乙在第二象限内磁场内也以速率v0从某点E射出,两小球恰好在坐标原点O处相碰.碰撞瞬间能量无任何损失,且甲、乙发生速度互换.已知碰后甲速度与+x轴夹角为θ=
π
3
,而乙速度沿+x轴方向.且碰后,甲、乙两球带电量均变为+
1
2
q
.阻力及小球间的静电力忽略不计.
注意:下面求解的位置坐标,都要化简为关于磁场区域半径R的表达式.
(1)试求乙在左侧磁场中圆周运动圆弧
EO
的圆心O1,坐标(x1、y1);
(2)若甲、乙相碰在O点时,丙从磁场边界
ADC
半圆弧上某点F,以速率v0射入磁场,要使丙射出后用最短的时间和乙在某点G处相碰撞,试求出G点坐标(x2、y2);
(3)若甲、乙相碰在O点时,丙从第一象限内磁场中的某点H,以速率v0射出后,恰好能在(2)问中的G点和乙球相碰,碰撞瞬间,乙、丙速度互换,此后乙又和甲在某点I发生了碰撞.试求I点坐标(x3、y3).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,空间中自下而上依次分布着垂直纸面向内的匀强磁场区域I、Ⅱ、Ⅲ.….n,相邻两个磁场的间距均为a=1.2m.一边长L=0.2m、质量m=0.5kg、电組R=0.01Ω的正方形导线框,与质量M=2kg的物块通过跨过两光滑轻质定滑轮的轻质细线相连.线框的上边距离磁场I的下边界为b=1m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,斜面足够长.将物块由静止释放,线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求
(1)线框进人磁场I时速度v1的大小;
(2)磁场I的磁感应强度B1的大小;
(3)磁场n的磁感应强度Bn与B1的函数关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在如图所示的空间区域内,轴左方有一匀强电场,电场强度方向跟轴正方向成60°角,大小=4.0×105 N/C; 轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度=0.20 T.有一质子以=2.0×106m/s的速度,由轴上的点(10 cm,0)沿与轴正方向成30°斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电场,后又回到磁场,经磁场作用后又射入电场.已知质子质量近似为=1.6×kg,电荷量=1.6×C,质子重力不计.求(计算结果保留三位有效数字)?

  ?

(1)质子在磁场中做圆周运动的半径.?

(2)质子从开始运动到第二次到达轴所经历的时间.?

(3)质子第三次到达轴的位置坐标.?

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