分析 (1)小球离开轨道后做匀速圆周运动,分析其受力知:小球受到重力mg、电场力qE和洛伦兹力qvB,由平衡条件求出电场强度场强E的大小.
(2)小球离开C后做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求解小球的速度;
(3)小球沿轨道从A运动到C的过程中,重力和电场力对小球做功,洛伦兹力不做功,由动能定理求出小球的初动能.
解答 解:(1)小球离开轨道后做匀速圆周运动,
其受力情况一定是重力与电场力大小相等,方向相反,
洛伦兹力提供向心力,则有:qE=mg,解得:E=$\frac{mg}{q}$=0.4N/C;
(2)设小球运动到C点时的速度为v.小球离开C后做圆周运动,
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvCB=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$,据得:vC=4.5m/s;
(3)在小球沿轨道从A运动到C的过程中,
根据动能定理得:qERsinθ-mgR(1-cosθ)=EK0,
解得:EK0=1.053×10-4J;
答:(1)匀强电场场强E的大小为0.4N/C;
(2)小球刚离开C点时速度vC的大小为4.5m/s;.
(3)小球初动能的大小为1.053×10-4J.
点评 本题力平衡、动能定理和牛顿第二定律的综合应用,运用动能定理时要注意洛伦兹力不做功,但洛伦兹力对向心力有作用,分析受力情况,作出力图是解答的基础,难点是分析小球经过AC两点的洛伦兹力关系.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 因m1>m2,f的方向向左 | B. | 因m1>m2,f的方向向右 | ||
C. | 因θ1>θ2,f的方向向右 | D. | 为零 |
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A. | 物体往返运动,3t0时回到出发点 | |
B. | 物体向同一方向运动,t0时速度最大 | |
C. | 物体向同一方向运动,先加速后减速,3t0时速度为0 | |
D. | 物体向同一方向运动,一直加速,3t0时速度最大 |
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A. | ①③ | B. | ②③ | C. | ①④ | D. | ②④ |
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A. | 布朗运动就是分子的运动 | |
B. | 热量只能从高温物体向低温物体传递,不可能由低温物体传给高温物体 | |
C. | 分子之间作用力表现为引力时,分子之间距离减小,分子势能减小 | |
D. | 温度高的物体,其内能一定大 |
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