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7.如圖所示,兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交的勻強電場和勻強磁場,電場強度為E、方向與水平線成60°;磁場的方向垂直紙面向里,有一個帶正電小球從電磁復(fù)合場上方高度為h處自由落下,并沿直線通過復(fù)合電磁場,重力加速度為g.
(1)帶電小球通過復(fù)合場時做什么運動;
 (2)求磁場的磁感應(yīng)強度及帶電小球的比荷.

分析 (1)對粒子受力分析,明確各力的性質(zhì),知道洛倫茲力隨速度的變化而變化,再結(jié)合做直線運動的條件即可明確粒子的運動性質(zhì);
(2)小球自由下落時機械能守恒,可求得小球進入場中的速度;再根據(jù)粒子在復(fù)合場中受力平衡,分別對水平方向和豎直方向由平衡條件列式,聯(lián)立即可求得比荷.

解答 解:(1)重力和電場力都是保守力,合力不變,只有當(dāng)粒子做勻速運動時,粒子才能保持洛倫茲力不變,和其他兩種力的合力為零,從而可知粒子做勻速直線運動;
(2)小球自由下落高度h的過程中機械能守恒,有:
mgh=12mv21 ①
小球在電場、磁場、重力場中所受的力如圖所示,水平方向,根據(jù)力的平衡條件,有:
qv1B=qE•cos 60° ②
①②聯(lián)立得:B=E22gh
豎直方向,根據(jù)力的平衡條件,有:
qE•sin 60°=mg
得:qm=23g3E
答:(1)帶電小球通過復(fù)合場時做勻速直線運動;
 (2)磁場的磁感應(yīng)強度為E22gh;帶電小球的比荷23g3E

點評 本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動情況,解題的關(guān)鍵在于明確各力的特點,特別注意洛倫茲力大小和方向均與速度有關(guān),故如果是變速運動時則洛倫茲力發(fā)生變化,合力方向一定會發(fā)生變化,粒子不可能做直線運動.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列說法中符合物理史實的是(  )
A.伽利略發(fā)一了行星的運動規(guī)律,開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B.哥白尼創(chuàng)立地心說,“地心說”是錯誤的,“日心說”是對的,太陽是宇宙的中心
C.牛頓首次在實驗室里較準確地測出了萬有引力常量
D.牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體,提出了萬有引力定律

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.兩顆行星環(huán)繞某恒星做勻速圓周運動,它們運動的線速度之比為8:1,則它們的軌道半徑之比為( �。�
A.1:16B.64:1C.16:1D.1:64

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.有下列幾種物理情境:①點火后即將升空的火箭;②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車;③運動的磁懸浮列車在平直軌道上高速行駛;④太空中的空間站在繞地球做勻速率轉(zhuǎn)動.根據(jù)所學(xué)知識選出對情境分析和判斷正確的是( �。�
A.因火箭還沒離地,所有加速度一定為零
B.轎車緊急剎車,速度變化很快,所有加速度很大
C.高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所有加速度也一定很大
D.因為空間站速率不變,所有加速度一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,等腰三角形物體左右兩側(cè)斜面光滑,底角為30°,頂端安裝一固定擋板.質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩物體分居兩側(cè)斜面,分別通過兩段不可伸長的輕繩系在擋板上,輕繩均與斜面平行.整個裝置以大小為33g(g為重力加速度)的水平加速度向右勻加速運動,A、B與斜面間保持相對靜止,則A、B兩物體受力個數(shù)分別為( �。�
A.2,2B.3,3C.2,3D.3,2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,一個半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交,環(huán)上各點的磁感應(yīng)強度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向).若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I,則下列說法正確的是( �。�
A.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上
B.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向下
C.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR
D.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列說法中正確的是( �。�
A.安培力的方向可以不垂直于通電直導(dǎo)線
B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用,則該處磁感應(yīng)強度一定為零
C.將通電直導(dǎo)線從中點折成直角,安培力大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?/td>
D.表征磁場中某點磁場的強弱,是把一小段通電直導(dǎo)線放在該點時受到的磁場力與該小段導(dǎo)線長度和電流乘積的比值

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖,質(zhì)量分別為2m、m的箱子A和物體B,用輕質(zhì)細繩相連跨過光滑的定滑輪,A置于傾角θ=30°的斜面上,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)向A中緩慢的加入沙子,整個系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過程中(  )
A.繩子拉力增大B.A對斜面的壓力逐漸增大
C.A所受的摩擦力逐漸減小D.A所受的摩擦力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示的電路中,L1、L2、L3均為“6V,3W”的燈泡,變壓器為理想變壓器,各電表均為理想電表;當(dāng)a、b端接在u=Umsin100πt的交變電壓時,三只燈泡均正常發(fā)光.下列說法中正確的是( �。�
A.交流電的頻率為100HzB.電壓表的示數(shù)為18V
C.電流表的示數(shù)為0.5AD.變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3:l

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