题目内容

如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.

 

【答案】

【解析】小球在沿杆向下运动时，受力情况如图所示:

在水平方向:N=qvB ，所以摩擦力f=μN=μqvB

当小球做匀速运动时：qE=f=μqvbB            (2分)

小球在磁场中做匀速圆周运动时，

又，所以             (4分)

小球从a运动到b的过程中，由动能定理得：

      （2分）

而         （2分）

所以

则                   (2分)

 

练习册系列答案
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，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．
如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，大小为B，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上．将一套在杆上的带正电的轻小球，带电量为q，质量为m，从a端由静止释放，小球到达b端前已做匀速运动．已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数为μ，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方的磁场，求：
（1）小球到达b点的速度大小．
（2）小球从b点进入虚线下方，当再一次回到虚线时离b点的距离是多少？
（3）若小球从a点开始运动到第二次过虚线时所用时间为t，则小球在杆上运动的时间为多少？
如图所示，虚线上方有方向竖直向下的匀强电场，虚线上下有相同的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电量为q、质量为m的小环（小环重力忽略不计），从a端由静止释放后，小环先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小环与绝缘杆间的动摩擦系数为μ，当小环脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是
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，求：
（1）小环到达b点的速度vb；
（2）匀强电场的场强E．
精英家教网如图所示，虚线上方有方向竖直向下的匀强电场，虚线上下有相同的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，a b是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带正电的电量为q、质量为m的小球（小球重力忽略不计），从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是l/3，求：
①小球到达b点的速度vb；
②匀强电场的场强E；
③带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．
（2012?自贡模拟）如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下都有磁感应强度为B的相同匀强磁场，方向垂直纸面向外．a b是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上．将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩槔因数u=0.3，小球重力忽略不计．当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是
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．求：
（1）带电小球在虚线下方作圆周运动的速度大小：
（2）带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．

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