如下圖，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點與坐標(biāo)原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上（y＞0）的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標(biāo)原點O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動，過N點水平進入第四象限，并在電場中運動（已知重力加速度為g）。

1.判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

2.P點距坐標(biāo)原點O至少多高；

3.若該小球以滿足（2）中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進入第一象限，通過N點開始計時，經(jīng)時間小球距坐標(biāo)原點O的距離s為多遠？

 

 

1.，小球帶正電；

2.PO的最小距離為：

3.。

解析:（1）小球進入第一象限正交的電場和磁場后，在垂直磁場的平面內(nèi)做圓周運動，說明重力與電場力平衡，qE＝mg①（1分）

得②   小球帶正電。（1分）

（2）小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，設(shè)勻速圓周運動的速度為v、軌道半徑為r。

有：③（1分）

小球恰能通過半圓軌道的最高點并沿軌道運動，有：④（1分）

由③④得：⑤（1分）PO的最小距離為：⑥（1分）

（3）小球由O運動到N的過程中機械能守恒：mg·2R＋mv2＝mv⑦（1分）

由④⑦得：⑧（1分）

根據(jù)運動的獨立性可知，小球從N點進入電場區(qū)域后，在x軸方向以速度vN做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，則沿x軸方向有：x＝vNt⑨（1分）

沿電場方向有：z＝at2⑩（1分）⑪（1分）t時刻小球距O點：（1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：人教版高三物理二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練8 題型：計算題

如下圖，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點與坐標(biāo)原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上（y＞0）的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標(biāo)原點O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動，過N點水平進入第四象限，并在電場中運動（已知重力加速度為g）。

【小題1】判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；
【小題2】P點距坐標(biāo)原點O至少多高；
【小題3】若該小球以滿足（2）中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進入第一象限，通過N點開始計時，經(jīng)時間小球距坐標(biāo)原點O的距離s為多遠？

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科目：高中物理 來源：2013屆貴州省遵義四中高三第二次月考理科綜合物理試卷（帶解析） 題型：計算題

(18分)如下圖，豎直平面坐標(biāo)系的第一象限，有垂直面向里的水平勻強磁場和豎直向下的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有豎直向上的勻強電場,大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為的半圓軌道,軌道最高點與坐標(biāo)原點相切,最低點與絕緣光滑水平面相切于.一質(zhì)量為的帶電小球從軸上()的點沿軸正方向進入第一象限后做勻速圓周運動,恰好通過坐標(biāo)原點,且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動,過點水平進入第四象限,并在電場中運動(已知重力加速度為).

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；
(2)點距坐標(biāo)原點至少多高；
(3)若該小球以滿足(2)中最小值的位置和對應(yīng)速度進
入第一象限,通過點開始計時,經(jīng)時間小球
距坐標(biāo)原點的距離為多遠？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年貴州省高三第二次月考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計算題

(18分)如下圖，豎直平面坐標(biāo)系的第一象限，有垂直面向里的水平勻強磁場和豎直向下的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有豎直向上的勻強電場,大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為的半圓軌道,軌道最高點與坐標(biāo)原點相切,最低點與絕緣光滑水平面相切于.一質(zhì)量為的帶電小球從軸上()的點沿軸正方向進入第一象限后做勻速圓周運動,恰好通過坐標(biāo)原點,且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動,過點水平進入第四象限,并在電場中運動(已知重力加速度為).

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

(2)點距坐標(biāo)原點至少多高；

(3)若該小球以滿足(2)中最小值的位置和對應(yīng)速度進

入第一象限,通過點開始計時,經(jīng)時間小球

距坐標(biāo)原點的距離為多遠？

 

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科目：高中物理 來源：人教版高三物理二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練8 題型：計算題

如下圖，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點與坐標(biāo)原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上（y＞0）的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標(biāo)原點O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動，過N點水平進入第四象限，并在電場中運動（已知重力加速度為g）。

1.判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

2.P點距坐標(biāo)原點O至少多高；

3.若該小球以滿足（2）中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進入第一象限，通過N點開始計時，經(jīng)時間小球距坐標(biāo)原點O的距離s為多遠？

 

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