精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為+q的滑環(huán),套在水平放置的足夠長的固定絕緣橫桿上,橫桿表面粗糙,整個裝置處于磁感強度為B的勻強磁場中,現(xiàn)給滑環(huán)一個水平向右的速度v,使其向右運動.(環(huán)的直徑大于桿的直徑,環(huán)很小可以當(dāng)成質(zhì)點研究)
(1)滑環(huán)將怎樣運動?
(2)求滑環(huán)運動后克服摩擦力所做的功.
分析:(1)給滑環(huán)套一個初速度,將受到向上的洛倫茲力,根據(jù)洛倫茲力和重力的大小關(guān)系,結(jié)合牛頓第二定律判斷滑環(huán)的運動.
(2)滑環(huán)運動后克服摩擦力所做的功等于動能的減小量.
解答:解:設(shè)環(huán)的速度為v0時滿足mg=Bv0q  
①當(dāng)v=v0=
mg
Bq
時,f=0,環(huán)作勻速運動,Wf=0.                            
②當(dāng)v<v0時,a=
f
m
=
μ(mg-Bqv)
m
,環(huán)作減速運動最終靜止;
Wf=
1
2
mv2;                        
③當(dāng)v<v0時,a=
f′
m
=
μ(Bqv-mg)
m
,環(huán)先減速運動,后以v0勻速運動.            
Wf=
1
2
mv2-
1
2
mv02=
1
2
mv2-
m3g2
2B2q2

答:小球的運動分三種情況,如上述分析.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向,以及會根據(jù)物體的受力判斷物體的運動情況.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的球,被長為L的細繩吊起處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對小球施加水平向右的恒力F,小球開始向右運動,當(dāng)細繩與豎直方向的夾角為60°,小球速度恰好為0(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選修3-5)
(1)核能是一種高效的能源.
①在核電站中,為了防止放射性物質(zhì)泄漏,核反應(yīng)堆有三道防護屏障:燃料包殼,壓力殼和安全殼(見圖甲).結(jié)合圖乙可知,安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是
混凝土
混凝土


②圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章,通過照相底片被射線感光的區(qū)域,可以判斷工作人員受到何種輻射.當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光,而鉛片下的照相底片未被感光時,結(jié)合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射;當(dāng)所有照相底片被感光時,工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射.
(2)下列說法正確的是
A.盧瑟福的a粒子散射實驗揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
B.受普朗克量子論的啟發(fā),愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中,提出了光子說
C.核反應(yīng)方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,極易觀察到它的波動性
E.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系
F.β衰變中產(chǎn)生的β射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G.中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量
H.升高放射性物質(zhì)的溫度,可縮短其半衰期
I.氫原子輻射出一個光子后,根據(jù)玻爾理論可知氫原子的電勢能增大,核外電子的運動加速度增大
J.對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”,入射光的波長必須小于這個波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
(3)如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點).一個質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度變?yōu)?00m/s,最后物體A靜止在車上.若物體A與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(g取10m/s2
①平板車最后的速度是多大?
②全過程損失的機械能為多少?
③A在平板車上滑行的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?黑龍江模擬)(按題目要求作答,寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分)
如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物體以v0=3.4m/s的初速度在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m離開桌子邊緣落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不計空氣阻力g取10m/s2
求:(1)物體離開桌面邊緣時的速度大小.
(2)物體落地點與桌子邊緣的水平距離.
(3)物體落地時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?青浦區(qū)模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的帶電金屬小球,用絕緣細線與質(zhì)量為M(M=2m)的不帶電木球相連,兩球恰能在豎直向上的足夠大且場強為E的勻強電場中,以速度v勻速豎直向上運動,當(dāng)木球升至a點時,細線突然斷裂,木球升至b點時速度為零.則木球速度為零時,金屬球的速度大小為
3v
3v
,a、b之間的電勢差為
Ev2
2g
Ev2
2g

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?徐州一模)如圖所示,質(zhì)量為M的木板可以沿傾角為α的固定斜面無摩擦地滑下,欲使木板靜止在斜面上,木板上質(zhì)量為m的人應(yīng)以多大的加速度向下奔跑?

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同步練習(xí)冊答案