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题目
题型:不详难度:来源:
如图6-18所示,质量m=1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4 C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向右的匀强电场E="5" V/m,垂直纸面向外的匀强磁场B=2 T,小球从静止开始运动.
(1)小球具有最大加速度的值为多少?
(2)小球的最大速度为多少?(g取10 m/s2)

图6-18
答案
(1)8 m/s2 (2)10 m/s
解析
小球受到的电场力F水平向右,洛伦兹力F竖直向下,滑动摩擦力F水平向左.当刚开始运动时,速度为零,洛伦兹力为零,滑动摩擦力最小,合外力最大,小球具有的加速度最大,mamaxqE-μmg,所以amax=8 m/s2.
当速度增大时,洛伦兹力增大,滑动摩擦力增大,合外力减小,加速度减小,速度增加,当电场力等于滑动摩擦力时,加速度为零,达到最大速度v max.则有:μ(mg+qvmaxB)=qE,所以:vmax=10 m/s.
核心考点
试题【如图6-18所示,质量m=1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4 C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,

在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向
的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处
的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子
的初速度为v0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。
现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁
场,磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰
好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)
小题1:所加磁场的方向如何?
小题2:电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?
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  将带等量异种电荷的两金属板相隔一定距离,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,将一个带正电的微粒以初速度v0垂直极板自下极板的小孔射入板间,未到达上极板,又从下极板小孔射出,如图,不计微粒重力,则(      )

A 只减小磁感应强度,可能使微粒到达上极板。
B 只减小板间距,可能使微粒到达上极板。
C 只错开极板正对面积,(微粒仍处在电场内)可能使微粒到达上极板。
D 只减少微粒带电量,可能使微粒到达上极板。
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1932年,著名的英国物理学家狄拉克,从理论上预言磁单极子是可以独立存在的。他认为:“既然电有基本电荷——电子存在,磁也应该有基本磁荷——磁单极子存在。”假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的S极磁单极子,其磁场分布与负电荷电场分布相似,周围磁感线呈均匀辐射式分布,如图所示。一质量为m,电荷量为q的点电荷P在磁单极子的正上方h高处的水平面内做半径为r的匀速圆周运动。对该电荷的分析正确的是(已知地球表面的重力加速度g
A.该电荷一定带负电荷
B.该电荷一定带正电荷
C.可确定电荷运动的速率v
D.可确定电荷运动的圆周上各处的磁感应强度B

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空间某区域有相互平行的匀强电场和匀强磁场,已知电场强度E,方向竖直向下,磁场在图中未画出,现由上向下观察一带电的单摆沿顺时针做匀速圆周运动,并且在t时间内运行了n周,已知小球的质量为m,摆线长为L,重力加速度为g,试求:
(1)小球带何种电荷,电量是多少?
(2)磁感应强度B的大小和方向?
(3)若突然撤去匀强磁场,小球将做什么运动?绳中的张力是多大?
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如图在直角坐标XOY的第一象限内有竖直向下的匀强电场E=0.5V/m,垂直纸面向里的边界与X轴平行的匀强磁场B=0.4T,一开口向上光滑绝缘圆筒内有一内径略小的带正电小球m=1kg,q=+10C,圆筒的长度与匀强磁场的宽度相等,由O点开始,圆筒向右以v0=5m/s匀速直线运动,经过一段时间,圆筒运动到P点(P在磁场上边界)时小球恰好滑出筒口并且有了与X轴正向夹角θ=600斜向上的速度,之后小球在电场中运动,重力加速度取10m/s2求:小球再次回到与P点等高时的坐标值?
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