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如圖所示,玻璃試管內壁光滑、長為L,試管底部有一質量為m,電荷量為-q的小球(視為質點).勻強磁場方向豎直向下,磁感應強度為B.現讓試管繞通過開口端的豎直軸以角速度ω在水平面內沿逆時針方向做勻速圓周運動,則試管底部所受壓力大小等于(  )
分析:分析小球在水平面內的受力情況:洛倫茲力和試管底部的支持力,由這兩個力的合力提供向心力,由牛頓運動定律求解試管底部所受壓力大小.
解答:解:以小球為研究對象,在水平面內小球受到洛倫茲力和試管底部的支持力,由左手定則判斷可知,洛倫茲力沿半徑向外,根據牛頓第二定律得:
N-qBLω=mω2L
解得:N=mω2L+qBLω
根據牛頓第三定律得,試管底部所受壓力大小N′=N=mω2L+qBLω.
故選C
點評:本題關鍵分析小球的受力情況,抓住勻速圓周運動的合力提供向心力列方程是關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?青浦區模擬)B:如圖所示,粗細均勻的L形玻璃管放在豎直平面內,封閉端水平放置,水平段管長60cm,豎直段管長為20cm,在水平管內有一段長20cm的水銀封閉著一段長35cm的空氣柱,已知氣柱的溫度為7℃,大氣壓強為75cmHg,試求當空氣柱的溫度升高到111℃時,封閉端空氣柱的長度?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網某同學設計并制作了一種溫度計,其結構如圖所示,玻璃泡A內封有一定質量的氣體,與A相連的細管B插在水銀槽中,管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度,即環境溫度,并可由B管上的刻度直接讀出(B管的體積與A泡的體積相比可略去不計).制作過程:將玻璃泡分別置于100℃與0℃的環境溫度下,刻錄下當時水銀面的高度x,再以兩次刻錄下的刻度間距的
1
100
為最小刻度,將B管全部畫上均勻刻度線,溫度計便制作好了.
為檢查該裝置的可行性與準確性,該同學在某一恒定的大氣壓下提供不同的環境溫度,通過對B管上的溫度刻度與當時實際溫度進行對比,以確定該溫度計的可行性與準確性,測量獲得的數據及B管上的溫度刻度如下表所示:
實際溫度t(℃) -27 0 27 54 81 100
汞柱高x(cm) 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4
溫度刻度t(℃) -31 -4 23 50 77 96
該同學根據表格中提供的信息,進行了以下分析:
(1)由表格中數據可得B管內汞柱高x的變化大小和實際溫度T的變化大小的比值恒定,其比值大小為C=
 
cm/K;
(2)該同學認為上一結果說明該溫度計制作時在B管上畫上均勻刻度線的方法是正確的.試從理論及實際兩方面分析并證明這一制作方法的正確性.
(3)由表格中數據推斷此時實際的大氣壓強值p0=
 
cmHg.
(4)雖然溫度計原理上正確,但實際溫度卻與管上的刻度之間出現了明顯偏差,該同學分析出現這一現象的原因可能是由于制作溫度計時的大氣壓p0′與此時實際的大氣壓p0不同,p0′比p0
 
(填“偏大”或“偏小”).說明這種溫度計受環境大氣壓影響較大,為此該同學提出了修正方案,請寫出修正后的實際溫度表達式T=
 
(設已測量出的數據有溫度測量值T、制作溫度計時的大氣壓p0′、測溫時的大氣壓p0).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網U形均勻玻璃管,右端封閉,左端開口處有一重力不計、可自由移動的活塞,中間的水銀柱將空氣分成A、B兩部分,其各部分的長度如圖所示,活塞的截面積為5.0×10-5m2.當時大氣壓強p0=75cmHg、氣溫t0=87℃時,1cmHg=1.33×108Pa.試求:
(1)A部分氣體的壓強.
(2)保持氣體溫度不變,用細桿向下推活塞,至管內兩邊汞柱高度相等,此時A部分氣體壓強?細桿對活塞的推力大小.
(3)若不用外力推動活塞,而使兩部分氣體溫度均下降到t1=-3℃,活塞將移動的距離.

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科目:高中物理 來源:徐匯區模擬 題型:問答題

某同學設計并制作了一種溫度計,其結構如圖所示,玻璃泡A內封有一定質量的氣體,與A相連的細管B插在水銀槽中,管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度,即環境溫度,并可由B管上的刻度直接讀出(B管的體積與A泡的體積相比可略去不計).制作過程:將玻璃泡分別置于100℃與0℃的環境溫度下,刻錄下當時水銀面的高度x,再以兩次刻錄下的刻度間距的
1
100
為最小刻度,將B管全部畫上均勻刻度線,溫度計便制作好了.
為檢查該裝置的可行性與準確性,該同學在某一恒定的大氣壓下提供不同的環境溫度,通過對B管上的溫度刻度與當時實際溫度進行對比,以確定該溫度計的可行性與準確性,測量獲得的數據及B管上的溫度刻度如下表所示:
實際溫度t(℃) -27 0 27 54 81 100
汞柱高x(cm) 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4
溫度刻度t(℃) -31 -4 23 50 77 96
該同學根據表格中提供的信息,進行了以下分析:
(1)由表格中數據可得B管內汞柱高x的變化大小和實際溫度T的變化大小的比值恒定,其比值大小為C=______cm/K;
(2)該同學認為上一結果說明該溫度計制作時在B管上畫上均勻刻度線的方法是正確的.試從理論及實際兩方面分析并證明這一制作方法的正確性.
(3)由表格中數據推斷此時實際的大氣壓強值p0=______cmHg.
(4)雖然溫度計原理上正確,但實際溫度卻與管上的刻度之間出現了明顯偏差,該同學分析出現這一現象的原因可能是由于制作溫度計時的大氣壓p0′與此時實際的大氣壓p0不同,p0′比p0______(填“偏大”或“偏小”).說明這種溫度計受環境大氣壓影響較大,為此該同學提出了修正方案,請寫出修正后的實際溫度表達式T=______(設已測量出的數據有溫度測量值T、制作溫度計時的大氣壓p0′、測溫時的大氣壓p0).
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科目:高中物理 來源:2005-2006學年上海市徐匯區高三(下)學習能力診斷物理試卷(4月份)(解析版) 題型:解答題

某同學設計并制作了一種溫度計,其結構如圖所示,玻璃泡A內封有一定質量的氣體,與A相連的細管B插在水銀槽中,管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度,即環境溫度,并可由B管上的刻度直接讀出(B管的體積與A泡的體積相比可略去不計).制作過程:將玻璃泡分別置于100℃與0℃的環境溫度下,刻錄下當時水銀面的高度x,再以兩次刻錄下的刻度間距的為最小刻度,將B管全部畫上均勻刻度線,溫度計便制作好了.
為檢查該裝置的可行性與準確性,該同學在某一恒定的大氣壓下提供不同的環境溫度,通過對B管上的溫度刻度與當時實際溫度進行對比,以確定該溫度計的可行性與準確性,測量獲得的數據及B管上的溫度刻度如下表所示:
實際溫度t(℃)-27275481100
汞柱高x(cm)25.820.4159.64.20.4
溫度刻度t(℃)-31-423507796
該同學根據表格中提供的信息,進行了以下分析:
(1)由表格中數據可得B管內汞柱高x的變化大小和實際溫度T的變化大小的比值恒定,其比值大小為C=______cm/K;
(2)該同學認為上一結果說明該溫度計制作時在B管上畫上均勻刻度線的方法是正確的.試從理論及實際兩方面分析并證明這一制作方法的正確性.
(3)由表格中數據推斷此時實際的大氣壓強值p=______cmHg.
(4)雖然溫度計原理上正確,但實際溫度卻與管上的刻度之間出現了明顯偏差,該同學分析出現這一現象的原因可能是由于制作溫度計時的大氣壓p′與此時實際的大氣壓p不同,p′比p______(填“偏大”或“偏小”).說明這種溫度計受環境大氣壓影響較大,為此該同學提出了修正方案,請寫出修正后的實際溫度表達式T=______(設已測量出的數據有溫度測量值T、制作溫度計時的大氣壓p′、測溫時的大氣壓p).

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