分析 根據(jù)對研究對象的受力分析,結(jié)合受力平衡條件,再根據(jù)牛頓第二定律,由洛倫茲力提供向心力,及幾何關(guān)系,可求出小球在b處的速度,并由動能定理,即可求解.
解答 解:小球在沿桿向下運動時,受力情況如圖,向左的洛侖茲力F,向右的彈力N,向下的電場力qE,向上的摩擦力f
F=Bqv,N=F=Bqv
∴f=μN(yùn)=μBqv
當(dāng)小球作勻速運動時,qE=f=μBqVb
小球在磁場中作勻速圓周運動時,$Bq{v}_=m\frac{{{v}_}^{2}}{R}$,
又R=$\frac{l}{3}$
所以${v}_=\frac{Bql}{3m}$
小球從a運動到b過程中,
由動能定理得${W}_{電}-{W}_{f}=\frac{1}{2}m{{v}_}^{2}$,
W電=qEl=μBqvbl=$\frac{{B}^{2}{q}^{2}l}{10m}$,
所以 ${W}_{f}={W}_{電}-\frac{1}{2}m{{v}_}^{2}$=$\frac{{B}^{2}{q}^{2}l}{10m}-\frac{m{B}^{2}{q}^{2}{l}^{2}}{2×9{m}^{2}}$=$\frac{2{B}^{2}{q}^{2}{l}^{2}}{45m}$.
$\frac{{W}_{f}}{{W}_{電}}=\frac{4}{9}$.
答:帶電小球從a到b運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值為4:9.
點評 考查牛頓第二定律、動能定理等規(guī)律的應(yīng)用,學(xué)會受力分析,理解洛倫茲力提供向心力.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 相同的力在相同的時間內(nèi)使質(zhì)量是一半的物體移動相同的距離 | |
B. | 一半的力在相同的時間內(nèi)使質(zhì)量是一半的物體移動相同的距離 | |
C. | 相同的力在兩倍的時間內(nèi)使質(zhì)量是兩倍的物體移動相同的距離 | |
D. | 相同的力在相同的時間內(nèi)使質(zhì)量是兩倍的物體移動相同的距離 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | a和b較好地把握了實驗條件M>>m | |
B. | c和d則沒有把握好實驗條件M>>m | |
C. | a長木板的傾角太大,而b長木板角度太小 | |
D. | a、b、c都較好地完成了平衡摩擦力的操作 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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