(1)求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.
(2)若某時(shí)刻微粒在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),速度與水平方向的夾角為60°,且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.求該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離.
(3)當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉?lái)的1/2(不計(jì)電場(chǎng)變化對(duì)原磁場(chǎng)的影響),且?guī)щ娢⒘D苈渲恋孛,求帶電微粒落至地面時(shí)的速度大小.
(1)mg/q 方向豎直向上(2)(3)
(1)由于帶電微粒可以在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)沿豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),表明帶電微粒所受的電場(chǎng)力和重力大小相等、方向相反。

因此電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向上   ………………………… 2分
設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,則有mg=qE,即E=mg/q ………………………… 3分
(2)設(shè)帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,根據(jù)牛頓第二定律和洛侖茲力公式有 qvB=mv2/R,解得R=  …………………………4分
依題意可畫出帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡,由如圖所示的幾何關(guān)系可知,
該微粒運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)與水平地面間的距離
hm=5R/2= …………………………  2分
(3)將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,則電場(chǎng)力變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,即F=mg/2
帶電微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,洛侖茲力不做功,所以在它從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至地面的過(guò)程中,只有重力和電場(chǎng)力做功。設(shè)帶電微粒落地時(shí)的速度大小為vt,根據(jù)動(dòng)能定理有
mghm-Fhm=mvt2-mv2     …………………………3分
解得:     ………………………… 2分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中,水平放置一絕緣直棒,棒上套著一個(gè)帶正電的小球,如圖11-3-4示,小球與棒間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小球質(zhì)量M=1×10-4kg,電量q=2×10-4C,勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右,E=5N/C,磁場(chǎng)垂直紙面向里,B=2T,取g=10m/s2,求:
(1)小球的加速度最大時(shí),它的速度多大?最大加速度多大?
(2)如果棒足夠長(zhǎng),小球的最大速度多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,第一象限內(nèi)存在有沿-x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第四象限內(nèi)存在有沿-z方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度大小為B.A.C和B分別位于y軸和x軸上,且它們與原點(diǎn)O的距離都是l.一束帶電粒子(不計(jì)重力)以初速v0從A點(diǎn)處沿+x方向入射,依次經(jīng)過(guò)B.C兩點(diǎn)而從C點(diǎn)射出.

(1)求粒子的荷質(zhì)比q/m=?
(2)求從C點(diǎn)射出時(shí)的速度v.
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,S為離子源,從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子(初速度可認(rèn)為為零),經(jīng)電壓為U0的電場(chǎng)加速后,沿AC方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)被限制在以O(shè)為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里。正離子從磁場(chǎng)射出后,打在屏上的P點(diǎn),偏轉(zhuǎn)距離CP與屏到O點(diǎn)的距離OC之比CP:OC=。求:(1)正離子的質(zhì)量;

(2)正離子通過(guò)磁場(chǎng)所需的時(shí)間。
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題



(1)小環(huán)在第一次通過(guò)軌道最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA的大。
(2)小環(huán)在第一次通過(guò)軌道最高點(diǎn)A時(shí)受到軌道的壓力FN的大。
(3)若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時(shí),在區(qū)域Ⅱ再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小為,則小環(huán)在兩根直軌道上通過(guò)的總路程多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在虛線左右兩側(cè)均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向不同的勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線左側(cè)電場(chǎng)方向水平向右,虛線右側(cè)電場(chǎng)方向豎直向上。左側(cè)電場(chǎng)中有一根足夠長(zhǎng)的固定絕緣細(xì)桿MN,N端位于兩電場(chǎng)的交界線上。a、b是兩個(gè)質(zhì)量相同的小環(huán)(環(huán)的半徑略大于桿的半徑),a環(huán)帶電,b環(huán)不帶電,b環(huán)套在桿上的N端且處于靜止,將a環(huán)套在桿上的M端由靜止釋放,a環(huán)先加速后勻速運(yùn)動(dòng)到N端,a環(huán)與b環(huán)在N端碰撞并粘在一起,隨即進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)區(qū)做半徑為 r =" 0.10" m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),然后兩環(huán)由虛線上的P點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)場(chǎng)區(qū)。已知a環(huán)與細(xì)桿MN的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,取g =" 10" m/s2。求:

(1)P點(diǎn)的位置;
(2)a環(huán)在桿上運(yùn)動(dòng)的最大速率。
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

xoy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界,OM與負(fù)x軸成45°角。在x<0且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,場(chǎng)強(qiáng)大小為32N/C,在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T,如圖(13)所示。一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以υ0=2×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),已知微粒的帶電量為q=5×10-18C,質(zhì)量為m=1×10-24kg,(不計(jì)微粒所受重力),求:
(1)帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界的位置坐標(biāo);
(2)帶電微粒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)帶電微粒最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,在直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi),x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直xoy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸下方有場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),x軸正方向上有一點(diǎn)P到原點(diǎn)O的距離PO=L.一質(zhì)量為m、電量為e的電子,由y軸負(fù)方向上距原點(diǎn)O為y處由靜止釋放,要使電子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且恰可通過(guò)P點(diǎn)(不計(jì)重力),則

(1)y應(yīng)滿足的條件是什么?
(2)電子由釋放至運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間t為多大?
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


(1)a球的比荷k(即電荷量與質(zhì)量之比)
(2)過(guò)O點(diǎn)后,粘在一起的兩個(gè)小球再次到達(dá)虛線MN上的位置坐標(biāo)。(結(jié)果用E、B、l表示)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案