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如圖14所示.ABCD表示豎立在場強為的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道.其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環.軌道的水平部分與半圓環相切.A為水平軌道上的一點.而且.AB=R=0.2m.把一質量m=10g.帶電量q=的小球在水平軌道的A點由靜止釋放后.小球在軌道的內側運動(g=10).求:(1)小球到達C點時的速度(2)小球達到C點時對軌道的壓力(3)要使小球剛好能運動到D點.小球開始運動的位置應離B點多遠? 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

 如圖14所示,ABCD表示豎立在場強為的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環,軌道的水平部分與半圓環相切,A為水平軌道上的一點,而且,AB=R=0.2m,把一質量m=10g、帶電量q=的小球在水平軌道的A點由靜止釋放后,小球在軌道的內側運動(g=10)。求:

(1)小球到達C點時的速度

(2)小球達到C點時對軌道的壓力

(3)要使小球剛好能運動到D點,小球開始運動的位置應離B點多遠?

 

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 如圖14所示,ABCD表示豎立在場強為的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環,軌道的水平部分與半圓環相切,A為水平軌道上的一點,而且,AB=R=0.2m,把一質量m=10g、帶電量q=的小球在水平軌道的A點由靜止釋放后,小球在軌道的內側運動(g=10)。求:

(1)小球到達C點時的速度

(2)小球達到C點時對軌道的壓力

(3)要使小球剛好能運動到D點,小球開始運動的位置應離B點多遠?

 

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1. BCD   2. BC    3.D        4.A     5. C

6. AD    7.C     8. CD        9. AB    10.BC

11.(1)CD(2)指零  指零  指零   左偏 

12. 電極A與導電紙接觸不良

13. 解:(1)小球速度最大時,棒對它的彈力垂直于棒向下,受力分析如圖,沿桿方向,,垂直桿方向:聯立以上各式,得

所以:

(2)小球C從斜置的絕緣棒上由靜止開始運動,必須滿足條件,而,所以

14. 解:(1)根據牛頓第二定律,根據庫侖定律,解得

(2)當A球受到的合力為零即加速度為零時,動能最大,設此時A球與B點間的距離為R,則,解得

15. 解:(1)、(2)如圖所示,設小球在C點的速度大小是,對軌道的壓力大小為,則對于小球由AC的過程中,應用動能定理列出:-0,在C點的園軌道徑向應用牛頓第二定律,有,解得

(3)如圖所示,設小球初始位置應在離B點xm的點,對小球由D的過程應用動能定理,有:,在D點的圓軌道徑向應用牛頓第二定律,有,解得

16. 解:(1)F1為P1參與的運動而受到指向N端的洛倫茲力,其值為:(其中 ,為的電量),對應有指向N端的加速度: (其中m為的質量)

在管中運動會使它受到另一個向左的洛倫茲力,此力與管壁對向右的力所抵消,到達N端時具有沿管長方向的速度:

所以,對紙平面的速度大小為:

又因為,故:

即:

所以的比荷為:

(2)從M端到N端經歷的時間為:

離開管后將在紙平面上做勻速圓周運動,半徑與周期分別為:

經t時間已隨管朝正右方向運動:

的距離

所以離開N端的位置恰好為的初始位置

經時間t已知運動到如圖所示的位置S走過的路程為

只能與相碰在圖中的S處,相遇時刻必為

且要求在這段時間內恰好走過2R的路程,因此有

即得:

所以:

17. 解:……① 

由于重力和電場力平衡,電粒子在洛倫茲力作用下做圓周運動,小球平拋且碰時動量守恒,根據條件,碰后反向

……①

另有……②

解得……③

對平拋:

解得

 

 

 

 


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