Question

如图所示，下端封闭、上端开口、高h=5m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一质量m=10g、电荷量q=O.2C的小球．整个装置以u=5m／s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T、方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出．取g=10m／s2．求：

(1)小球的带电性；

(2)小球在管中运动的时间；

(3)小球在管内运动过程中增加的机械能

 

Answer 1

【答案】

解：(1)小球受洛伦兹力方向向上，故小球带正电．

(2)小球受竖直方向的洛伦兹力f=quB不变.在竖直方向上由牛顿第二定律得

quB-mg=ma    a=10m／s2                  

(3)小球飞出管口时，竖直速度uy，=at=10m／s2                   

 

动能增量△Ek=                  

重力势能的增量△Ep=mgh=O.5J                           

机械能增加量为△Ep+△lEp=1J        

 

 

【解析】略