热门试卷

解：（1）从P→Q，根据机械能守恒定律得：m+2mgR=m

得 vQ==6m/s

（2）小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，则由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得

     qvQB-mg=m

代入解得，m=1.2×10-5kg

答：

（1）小球滑到Q处的速度为6m/s．

（2）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为1.2×10-5kg．

解：小球沿斜面下滑，在离开斜面前，收到洛伦兹力f垂直斜面向上，对加速度a没有贡献，其受力分析如图：

设下滑x远离开斜面，此时斜面对小球的支持力FN=0，由牛顿运动定律和运动学有关公式得：

f+FN=mgcosθ…（1）

FN=0…（2）

mgsinθ=ma…（3）

f=qBv…（4）

v2=2ax…（5）

解以上方程得，；

答：小球从释放开始，下滑远后离开斜面．

解：因为A是阴极，所以射线管的阴极（A）接直流高压电源的负极．

因为A是阴极，B是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是A到B，产生的电流方向是B到A（注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向A，手掌对向N极（就是这个角度看过去背向纸面向外），此时大拇指指向下面，所以轨迹向下偏转．

故答案为：负；正； 向下．

解：放在斜面上的物体，受到重力，斜面的支持力和摩擦力的作用，若静摩擦力足够大，则物块处于静止状态；

   若静摩擦力不够大，则物块将会向下滑动．由于物体带正电荷，根据左手定则，物体向下运动时受到的洛伦兹力的方向垂直于斜面向下，随着速度增大，洛伦兹力增大，物块在垂直斜面方向对斜面的压力增大，根据f=μFN物体受到的摩擦力增大，当物体受到的摩擦力与物体沿斜面向下是分力大小相等时，物块最后以一定的速度作匀速直线运动．

答：物体的运动有两种可能的情况：

（1）若静摩擦力足够大，则物块处于静止状态；

（2）若静摩擦力不够大，则物块将会向下滑动，随着速度增大，物块所受的垂直斜面向下的磁力越大，物块最后以一定的速度作匀速直线运动．

解：当小球在磁场中离开平面向上升高h时，速度方向变为竖直向上，根据左手定则，洛伦兹力水平向左；

根据动能定理，有：-mgh=；

解得：v=

故洛伦兹力大小为：f=qvB=qB；

答：此时小球所受洛伦兹力的大小为qB，方向水平向左．

解：电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

evB=m，则有r=，

代入数据解得：r==0.2m；

电子做圆周运动的周期为：

T==，

代入数据解得：T==3.9×10-7s；

答：电子做圆周运动的轨道半径为0.2m，周期为3.9×10-7s．

解：设线的长度为L，小球经过最低点时速率为v．

根据机械能守恒定律得：mgL（1-cos60°）=mv2，得到v=

当小球自左方摆到最低点时，有：qvB-mg=m①

当小球自右方摆到最低点时，有：F-mg-qvB=m②

由①+②得：F=2mg+2m=4mg．

答：小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为4mg．

解：（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力fy，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度大小为ay，则：

，

fy=qvxB1

联立并代入数据解得：ay=2m/s2

（2）以地面为参照物，小球在水平方向以vx=2m/s的速度匀速向右运动，竖直方向在洛伦兹力分力fy和重力共同作用下做初速度为零，加速度大小为ay匀加速运动

竖直方向由运动学公式：vy2=2ayy

水平方向做匀速运动，由平衡条件：F′N=qvyB1

联立以上可得：F′N=2.4×10-4N

由牛顿第三定律知，

小球离开管口时F′N=2.4×10-4N，故此时ym=1m，图象如图所示

对小球在离开管口前由动能定理，其中洛伦兹力不做功，有：

W-mgym=

小球离开管口时速度为：

v=

解得：W=2.4×10-4J

（3）小球离开管口进入复合场，其中qE=2×10-4N，mg=2×10-4N．故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动．合速度为：v=，

与MN成θ，其中tanθ即 θ=45°，

轨道半径为R，qvB2=，

解得：R=m

小球离开管口开始计时，到再次经过MN所通过的水平距离：

对应时间s

小车运动距离为：x2=vt=1.5m

△x=x1-x2=0.5m

答：（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小2.0m/s2

（2）管壁弹力对小球做的功为2.4×10-4J；

（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x为0.5m．

解：（1）设电子做匀速圆周运动每秒转数为n，由题知f=kn

洛伦兹力提供向心力，

根据牛顿第二定律，F=evB=

又v=2πnR

三式联立

解得B=

（2）由上式可解得：

      v=

答：（1）匀强磁场磁感应强度B的大小．

（2）若测出电子做匀速圆周运动的轨道半径为R，则其运动的速率．