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如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于水平方向的匀强电场中,电场强度为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A点,问在平衡位置给小球多大的速度vA,刚好能使之在电场中作竖直平面内的完整圆周运动?


为临界条件,所以有:
A点到B点过程,仅重力、电场力对小球做功,由动能定理得:
联立以上各式解得:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是
A.微粒一定带负电
B.微粒动能一定减小
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的方向如图所示,磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.则
A.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
B.该装置可筛选出具有特定电荷量的粒子
C.该装置可筛选出具有特定比荷的粒子
D.该装置可筛选出具有特定功能的粒子

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一个半径r=0.10m的闭合导体圆环,圆环单位长度的电阻R0=1.0×10-2W×m-1。如图甲所示,圆环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直圆环所在平面向外,磁感应强度大小随时间变化情况如图乙所示。

小题1:分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小;
小题2:分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小,并在图19丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象(以线圈中逆时针电流为正,至少画出两个周期);
小题3:求在0~10s内圆环中产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理,挑选出具有所需速度的粒子的装置。右图是某粒子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形桶的某直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,离子束以不同角度入射,先后有不同速度的离子束射出,现有一离子源发射的比荷为2×1011C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当θ=45°时,出射粒子的速度v的大小是  (    )
A.×106m/sB.2×106 m/s
C.2×108 m/sD.4×106 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(供选学物理3-1的考生做)(8分)
如图所示,MN为正对着竖直放置的金属板,其中N板的正中央有一个小孔,MN板间的电压U1 = 1.0×103 V.PQ为正对着水平放置的金属板,板长L =" 10" cm,两板间的距离d =" 12" cm,两板间的电压U2 =" 2.4" × 103 V.PQ板的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,其中虚线为磁场的左右边界,边界之间的距离l =" 60" cm,竖直方向磁场足够宽.一个比荷= 5.0×104 C/kg的带正电粒子,从静止开始经MN板间的电压U1加速后,沿PQ板间的中心线进入PQ间,并最终进入磁场区域.整个装置处于真空中,不计重力影响.
(1)求粒子进入PQ板间时速度υ 的大小;
(2)若粒子进入磁场后,恰好没有从磁场的右边界射出,求匀强磁场的磁感应强度B的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。

小题1:带电粒子在磁场中做何种运动?
小题2:带电粒子在电场中做何种运动?
小题3:求此粒子射出时的速度v     
小题4:运动的总路程s(重力不计)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图20所示,一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时,由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动。(g=10m/s2

小题1:求匀强磁场的磁感应强度B
小题2:如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t="0." 15s,求磁场区域的高度h2.
小题3:从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内,在线圈中产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在xoy坐标系中,第Ⅲ象限内有场强为E,方向沿x正向的匀强电场,第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场,第I象限无电、磁场.质量为 m、电量为q的带正电粒子,自x轴上的P点以速度v0垂直电场射入电场中,不计粒子重力和空气阻力,PO之间距离为
 
(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,则磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若磁感应强度,则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?

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