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用一根長L=0.8m的輕繩,吊一質量為m=1.0g的帶電小球,放在磁感應強度B=0.1T,方向如圖所示的勻強磁場中,把小球拉到懸點的右端,輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內擺動,當小球第一次擺到低點時,懸線的拉力恰好為零(重力加速度g取10m/s2).試問:
(1)小球帶何種電荷?電量為多少?
(2)當小球第二次經過最低點時,懸線對小球的拉力多大?
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(1)小球第一次擺到最低點時速度水平向左,懸線的拉力恰好為零,說明洛倫茲力豎直向上,由左手定則,拇指向上,讓磁感線穿過掌心,四指就指向右,故小球帶負電.
下落的過程中只有重力做功,洛倫茲力不做功,所以總功為:mgL
設小球第一次到達最低點速度為v,則由動能定理可得:
mgL=
1
2
mv2

在最低點由向心力公式得:Bqv-mg=m
v2
L

解得q=7.5×10-2C
(2)小球第二次到達最低點速度仍為v,
向心力公式得:F-Bqv-mg=m
v2
L

解得F=0.06N 
答:(1)小球帶負電荷,電量為7.5×10-2C;
(2)當小球第二次經過最低點時,懸線對小球的拉力為0.06N.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

用一根長L=0.8m的絕緣輕繩,吊一質量m=1.0g的帶電小球,放在磁感應強度B=2.5T、方向如圖所示的勻強磁場中.把小球拉到懸點的右側,輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內擺動.當小球第一次擺到最低點時,懸線的拉力恰好為0.5mg(取重力加速度g=10m/s2).求:
(1)小球帶何種電荷?帶電量為多少?
(2)當小球第二次經過最低點時,懸線對小球的拉力多大?

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(2010?資陽三模)用一根長L=0.8m的輕繩,吊一質量為m=1.0g的帶電小球,放在磁感應強度B=0.1T,方向如圖所示的勻強磁場中,把小球拉到懸點的右端,輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內擺動,當小球第一次擺到低點時,懸線的拉力恰好為零(重力加速度g取10m/s2).試問:
(1)小球帶何種電荷?電量為多少?
(2)當小球第二次經過最低點時,懸線對小球的拉力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲,用一根長L=0.8m的絕緣不可伸長的輕質細繩,將一帶電小球懸掛在O點,整個裝置處在垂直紙面向里的勻強磁場中.現將小球從懸點O的右側水平位置由靜止釋放(繩剛好拉直),小球便在垂直磁場的豎直平面內左右擺動.用拉力傳感器(圖中未畫出)測出繩中的拉力F隨時間t變化規律如圖乙(取重力加速度g=10m/s2).求:
(1)小球帶何種電荷;
(2)小球運動到最低點時速度大小;
(3)小球的質量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用一根長L=0.8m的輕繩,吊一質量為m=1.0g的帶電小球,放在磁感應強度B=0.1T、方向如圖所示的勻強磁場中.把小球拉到懸點的右端,輕繩剛好水平拉直.將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內擺動,當小球第一次擺到最低點時,懸線的拉力恰好為零(g取10m/s2).則:
(1)小球帶
(填正或負)電荷,電荷量為
7.5×10-2
7.5×10-2
C.
(2)當小球第二次經過最低點時,懸線對小球的拉力為
0.06
0.06
N.

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科目:高中物理 來源: 題型:

用一根長L=0.8m的絕緣輕繩,吊一質量m=1.0g的帶電小球,放在磁感應強度B=2.5T、方向如圖所示的勻強磁場中.把小球拉到懸點的右側,輕繩剛好水平拉直,將小球由靜止釋放,小球便在垂直于磁場的豎直平面內擺動.當小球第一次擺到最低點時,懸線的拉力恰好為0.5mg(取重力加速度g=10m/s2).求:

(1)小球帶何種電荷?

(2)當小球第二次經過最低點時,懸線對小球的拉力多大?

 


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