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质量为0.1g的小球带5×10-4C电量的负电荷,套在一根足够长的绝缘杆上,杆与水平方向成370角,球与杆间的摩擦系数μ=0.40,置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,求小球由静止开始下滑的最大加速度和最大速度.(磁场范围足够大,g取10 m/s2)
解:以带电小球为研究对象,分析受力如图所示.

(1)开始时刻,

方向斜向下,小球沿杆向下做加速运动,   为最大加速度.
(2)小球下滑具有速度后,则受洛仑兹力如图所示,FN增大Fμ增大
小球做加速度越来越小的变加速运动.当速度增大到一定值时,

速度就达最大,以后就做匀速直线运动.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在赤道附近的地磁场可看作是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长10m,通有从东向西的电流20A,问地磁场对这根导线的作用力为__________,方向为_________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用。关于安培力的方向,下列说法正确的是
A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同
B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直
C.安培力的方向,既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直
D.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5Ω,它与导轨间的动摩擦因数µ=0.4,有效长度为L=0.2m.为了使金属棒能够靠在竖直导轨外面静止不动,我们施加一竖直方向的匀强磁场,问磁场方向是向上还是向下?磁感应强度B应是多大?(重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列实验,表明电子在磁场中偏转的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离m,导轨长=5.0m,炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为,求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

将一长为l的导线通以电流I,放入某空间,调整导线位置发现最大的安培力为Fm,以下说法错误的是(   )
A.如果是匀强磁场,那么磁感应强度的大小为B=Fm/IL
B.如果是匀强磁场,磁感应强度必大于Fm/IL
C.如果是非匀强磁场,某点的磁感应强度可能大于Fm/IL
D.如果是非匀强磁场,某点的磁感应强度可能小于Fm/IL

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

通电导体棒静止于水平导轨上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角,且与导体棒垂直,已知棒与导轨垂直,且与导轨间动摩擦因数为μ,求棒受到的弹力和摩擦力大小,并绘制图示,标明棒中电流方向及所受各力的方向.

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点。棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可
A.适当增大电流强度
B.适当减小磁感应强度
C.使磁场反向
D.使电流反向

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