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半径为r的光滑圆环固定在竖直平面内,竖直向下的匀强电场强度为E,与圆环所在平面垂直的匀强磁场的磁感强度为B。一质量为m,带正电量为q的球套在光滑圆环上,从A点由静止开始运动,求小球到达最低位置C(∠AOC=900)时:
(1)小球的速率;
(2)小球对圆环压力的大小。

(1)(2)3qE+3mg+qB
(1)从A到C过程中,由动能定理
mgr+qEr=mv2/2………………(1)   
∴v=
(2)小球受力如图由牛顿第二定律
FN-qE-mg-F=mv2/r……(2)
F=qBv………………………(3)
由(1)(2)(3)解得
FN=3qE+3mg+F

mg

 

 
=3qE+3mg+qB
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量qq>0)和初速度v的带电微粒。发射时,这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内。已知重力加速度大小为g

(1)从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开,求电场强度和磁感应强度的大小和方向。
(2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并说明理由。
(3)若这束带电微粒初速度变为2v,那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并说明理由。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个粒子(不计重力)以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,正好从AD边的中点N射出。若将磁感应强度B变为原来的2倍,其他条件不变,则这个粒子射出磁场的位置是(   )
A.A点B.ND之间的某一点
C.CD之间的某一点D.BC之间的某一点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场,求磁场的磁感应强度B为多少?
(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少?
(3)改变磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间。(不计粒子与ED板碰撞的作用时间。设粒子与ED板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图6 – 14所示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.X轴下方有磁感应强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为– q的带电粒子(不计重力),从x轴上的O点以速度v0垂直x轴向上射出.求:
(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴,粒子第二次到达x轴时离O点的距离是多少?
(2)若粒子能经过在x轴距O点为L的某点,试求粒子到该点所用的时间(用Lv0表达).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)有一带电粒子以的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出,求此粒子在磁场中运动的时间;
(2)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过2次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大?
(3)若R=4cm、B=0.2T,在A点的粒子源向圆平面内的各个方向发射速度均为4×105m/s、比荷108C/kg的粒子。试用阴影图画出粒子在磁场中能到达的区域,并求出该区域的面积(结果保留2位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个质量为m,电荷量为e的质子从O点以速度v0垂直NP板射入两板之间区域,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板之间距离为d,板长也为d,O点是NP板的正中间,为使粒子能射出两板间,试求磁感应强度B的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,则下列说法正确的是                                         (   )
A.从两孔射出的电子速率之比为
B.从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为
C.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比
D.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁 场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求穿越磁场的轨道半径、电子的质量和穿越磁场的时间。

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