精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,虚线上方有场强为E1=6×104N/C的匀强电场,方向竖直向上,虚线下方有场强为E2的匀强电场,电场线用实线表示,另外,在虚线上、下方均有匀强磁场,磁感应强度相等,方向垂直纸面向里,ab是一长为L=0.3m的绝缘细杆,沿E1电场线方向放置在虚线上方的电、磁场中,b端在虚线上,将一套在ab杆上的带电量为q=-5×10-8C的带电小环从a端由静止释放后,小环先作加速运动而后作匀速运动到达b端,小环与杆间的动摩擦因数μ=0.25,不计小环的重力,小环脱离ab杆后在虚线下方仍沿原方向作匀速直线运动.

(1)请指明匀强电场E2的场强方向,说明理由,并计算出场强E2的大小;
(2)若撤去虚线下方电场E2,其他条件不变,小环进入虚线下方区域后运动轨迹是半径为L/3的半圆,小环从a到b的运动过程中克服摩擦力做的功为多少?
 
(1)电场方向向左,2.4×105N/C
(2)-3×10-4J
设匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子在虚线上方匀速运动速度为V,
  (1)带电小环在虚线上方做匀速运动时,有 
 μBvq=qE1  (1)
  带电小环在虚线下方做匀速运动,洛仑兹力的方向向左,由于小环做匀速运动,可知电场力方向应向右,电场方向向左 
 Bvq=qE2  (2)
  解(1)、(2)得,E2==N/C=2.4×105N/C
  (2)若去掉虚线下方的电场后,带电小环做圆围运动,有
             Bvq=m  (3) 
 得        mV2=××Bvq=
  在虚线上方,电场力做功  =qE1L
  根据动能定理  +Wf=mV2-0
    Wf=mV2-=mV2-qE1L=-qE1L
=(-1)qE1L=(-1)×6×104×5×10-8×0.3J
=-3×10-4J
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

(18分)如图所示,直线MN与水平线夹角为60°,其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B;直线PQ垂直MN,且PQ与MN包围的空间有一匀强电场,电场方向平行于PQ。有一质量为m 电量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场,粒子进入磁场t0(t0未知)时间后立即撤除磁场,此时粒子未到达MN,之后粒子垂直MQ边界从C点(图中未画出)飞入电场;随后粒子再次通过C点。粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间,粒子所受重力不计。试求:
(1)粒子在磁场中运动的时间t0
(2)匀强电场场强E的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是:
A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化
B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同
C.感应电流的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反
D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题





(1)求金属环运动的最大加速度的大小;
(2)求金属环运动的最大速度的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题






(1)ab杆做匀速直线运动过程中,外力F的功率;
(2)射线源Q是钍核发生衰变生成镭核
并粒出一个粒子,完成下列钍核的衰变方程    ;
(3)若粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,求磁感应强度B2。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在直角坐标xoy的第一象限中分布着指向-y轴方向的匀强电场,在第四象限中分布着垂直纸面向里方向的匀强磁场,一个质量为m、带电+q的粒子(不计重力)在A点(0,3)以初速V0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次,已知该粒子的荷质比为q/m=108c/kg.

(1)画出带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹.
(2)求磁感强度B的大小.
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)带电液滴带何种电荷?电荷量q为多少?   (2)求θ角
(3)若在该区域建立一直角坐标系O一XYZ(XOY为水平面,E、B的方向与ZOY平面平行),当t=0带电液滴恰好通过原点O时立即撒消电场和磁场,求t=0.04s时带电液滴所在位置的坐标

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为、电荷量为的粒子以初速度垂直电场线进入由两带电平行金属板所形成的电场中,粒子的重力不计,飞出平行板时侧移距离为,已知两板间的距离为,电压为,如图所示。现撤去电场,在原电场区域内加一与纸面垂直的磁场,使带电粒子以同样的初速度从同样的位置进入,又从同样的位置飞出,则此磁感应强度的大小是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某空间存在着一个变化的电场和另一变化的磁场,电场方向向右(即图中由B到C的方向),电场大小变化如E-t图象,磁感强度的变化如B-t图象.在A点,从t=1s(即1秒末)开始每隔2s有一相同带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出,恰都能击中C点,若AC=2BC,且粒子在AC间运动的时间小于1s.求:

(1)图象中和的比值.
(2)磁场的方向.
(3)若第1粒子击中C点的时刻已知为(1+△t)s,那么第2个粒子击中C点的时刻是多少?

查看答案和解析>>

同步练习册答案