热门试卷

解：（1）由题意可知：小滑块受到的安培力垂直斜面向上．

根据左手定则可得：小滑块带负电．

（2）当物体离开斜面时，弹力为零，

因此有：qvB=mgcos30°，

故v==2m/s．

（3）由于斜面光滑，物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动，

由牛顿第二定律得：mgsin30°=ma，

由匀变速直线运的速度位移公式得：v2=2ax，

解得：x=1.2m．

答：（1）物体带负电．

（2）物体离开斜面时的速度为=2m/s．

（3）物体在斜面上滑行的最大距离是1.2 m．

解：（1）由A到B，若上、下各走了N个半圆，则其位移△x=2N（R-r）①

其所经历的时间②

所以沿x方向的平均速度为③

（2）Ⅰ．根据运动轨迹和速度方向，可确定加速度（向正加速度），从而确定受力的方向，再根据质点带正电和运动方向，按洛仑兹力的知识可断定磁场的方向必是垂直于纸面向外．

Ⅱ．x轴以上和以下轨迹都是半圆，可知两边的磁场皆为匀强磁场．

Ⅲ．x轴以上和以下轨迹半圆的半径不同，用B1和B2分别表示上、下的磁感应强度，用m、q和v分别表示带电质点的质量、电量和速度的大小；则由洛仑兹力和牛顿定律可知，、，由此可得，即下面磁感应强度是上面的倍．

答：（1）求此质点由A到B沿x轴运动的平均速度．

（2）匀强磁场，方向垂直纸面向外，大小：下面磁感应强度是上面的倍．

解：A、根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向向右，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力垂直纸面向外．

   B、根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向左，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力垂直纸面向里．

   C、当速度与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力．

   D、当速度与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力．

故答案为：垂直纸面向外；垂直纸面向里；不受洛伦兹力；不受洛伦兹力．

解：分析滑块受力如图所示，根据牛顿第二定律可得：

沿斜面方向有：mgsinα-μFN=ma

垂直于斜面方向有：FN-mgcosα-qvB=0

联立解得：

a=gsinα-μ（gcosα+）

若斜面足够长，滑块刚到达斜面底端时，滑块已达到最大速度，

即当滑块达最大速度时，物体受力平衡，a=0

即：gsinα-μ（gcosα+）=0；

解得：v===10m/s；

答：滑块刚到达斜面底端时的速度大小10m/s．

解：（1）根据洛伦兹力公式，结合牛顿第二定律，则有：f=qvB=m

解得：B==；

磁场的方向垂直纸面向里；

（2）由周期公式，T=

解得：t=

答：（1）为使电子沿半圆周由A运动到B，所加匀强磁场的磁感应强度B的大小5.7×10-4T和方向垂直纸面向里．

（2）电子从A运动到B需要3.13×10-8s的时间．

解：

（1）根据洛伦兹力公式有：F洛=qvB

代入数据解得：F洛=9.6×10-18N

（2）由左手定则知，质子进入磁场时将向东偏转．

答：（1）质子受到磁场力的大小为9.6×10-18N；

（2）质子的偏转方向为向东．

解：（1）由题意可知：小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上．

根据左手定则可得：小滑块带负电．

（2）由题意，当滑块离开斜面时，洛伦兹力：Bqv=mgcosα，

则v==m/s=2m/s

（3）又因为离开之前，一直做匀加速直线运动，则有：

mgsina=ma，

即a=gsin60°=5m/s2，

由v2=2ax得：

x=m=m

答：（1）小滑块带负电荷；

（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度是2m/s；

（3）该斜面的长度至少长．

解：根据左手定则，图1中，磁场的方向向里，电流的方向向右，则安培力的方向向上；如图

第二个图中，磁场的方向向外，正电荷运动的方向向下，所以洛伦兹力的方向向左，如图

答：受力的方向如图．

解：（1）导体中电流大小：I=

t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：

N=nSvt

该时间内通过导体该截面的电量：

q=nSvte

联立可得：

I=nesv

（2）安培力：

F安=BIL=BnesvL

导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：

F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL

故F=F安

答：（1）证明如上；

（2）证明如上．