题目
题型:广州模拟难度:来源:
(1)若整个装置处于磁感强度为B、方向垂直轨道平面向里的匀强磁场中,如图所示,且小球始终未离开轨道表面,小球应带何种电荷?电量至少多少?
(2)如果去掉磁场,而其它条件不变,小球会在什么地方离开轨道?
答案
(1)小球沿半球表面滑下至最低点的过程受重力、支持力,洛仑兹力这三个力的作用,但只有重力做功,机械能守恒,则有
mgR=
1 |
2 |
设小球下滑至最低点时的速度为v,则:v=
2gR |
在最低点有:QvB-N=m
v2 |
R |
由①知小球在最低点的速度v是一定的,要使Q最小,则必须N=0,设此时的油滴电量为Q0,即 Q0vB=m
v2 |
R |
联解①、②得带电量至少为 Q0=
m
| ||
BR |
由左手定则判断知:小球带正电.
(2)设小球在与过圆心的竖直半径成θ角处离开球面,此刻速度为v1
则在此处有:mgcosθ-N=m
| ||
R |
小球在离开球面处有 N=0 ②
又据机械能守恒定律:mgR(1-cosθ)=
1 |
2 |
v | 21 |
联解①②③得:cosθ=
2 |
3 |
即:θ=arccos
2 |
3 |
当小球滑至与球心连线与竖直方向成cos-1
2 |
3 |
答:
(1)小球带正电,电量至少
m
| ||
BR |
(2)如果去掉磁场,而其它条件不变,当小球滑至与球心连线与竖直方向成cos-1
2 |
3 |
核心考点
试题【质量为m的带电小球,从固定在地面上的半径为R的光滑半圆轨道顶处由静止开始沿逆时针方向滑下.(1)若整个装置处于磁感强度为B、方向垂直轨道平面向里的匀强磁场中,如】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.小球经过最低点时,细绳会断裂 | ||||
B.小球经过最低点时,细绳不会断裂 | ||||
C.小球从绳断裂到落地所用时间为
| ||||
D.小球落地点与悬点的水平距离为2
|
(1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况.
(2)P点离坐标原点的距离h.
(3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点?
(1)油滴带什么电荷,要求说明依据;
(2)油滴在M点运动的速率的大小;
(3)油滴进入x>0区域,若能到达x轴上的N点(在图中未标出),油滴在N点的速度大小是多少?
(1)小球的电势能改变量
(2)容器对桌面压力减为零时小球的速度大小.
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