问一道物理题,如图所示,竖直放置的金属薄板M,N间距为d,绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在自感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 21:41:05
问一道物理题,如图所示,竖直放置的金属薄板M,N间距为d,绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在自感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆
问一道物理题,
如图所示,竖直放置的金属薄板M,N间距为d,绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在自感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆上,紧靠M板放置,与杆的动摩擦因数为μ.当在M,N板间加上适当的电压U后,P球将沿水平直杆从N板小孔射出,试问:
(1)此时M,N哪个板的电势高?他们间的电势差必须大于多少?
(2)若M,N间电压U=5μmgd/q时,小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场,则射入的速率多大?若磁场足够大,水平直杆足够长,则小球在磁场中运动的整个过程中,摩擦力对小球做多少功?
问一道物理题,如图所示,竖直放置的金属薄板M,N间距为d,绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在自感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆
第一问,肯定是M板得电势高,要不然小球怎么从孔射出,电势差要大于μmgd/q才能使小球动起来.
第二问答案:根据动能定理:q*E*d-μmgd=mv2/2,则可以求出速度是根号8μg,要求摩擦力做功是多少其实更简单,带电小球在进入磁场后只有摩擦力做功(洛伦磁力不做功),所以摩擦力所作的功是mv2/2,就是4μmgd.
1:为射出带正点的小球m板的电视要高于n,必须克服球的摩擦力mgμ,所以Uq>mgμ,U>mgμ/q
2:这个用能量守恒算简单些,出口的动能=m到n的电磁能-该段摩擦力做功,之后小球水平方向只收摩擦力做功,所以最后做的功=m到n的电磁能,具体公式记不清了