如圖所示，xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O'與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，在該圓形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于圓面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若只加勻強(qiáng)電場(chǎng)或只加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶負(fù)電的小球從原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸進(jìn)入圓形區(qū)域，小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若電場(chǎng)和磁場(chǎng)都撤去，其他條件不變，該帶電小球穿過圓形區(qū)域的時(shí)間恰好為做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過圓形區(qū)域時(shí)間的一半，重力加速度為g，求：
(1)小球的初速度；
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值；
(3)若電場(chǎng)和磁場(chǎng)都存在，其他條件不變，那么，該帶電小球穿過圓形區(qū)域的時(shí)間。
解：
(1)若電場(chǎng)和磁場(chǎng)都撤去，由題意知小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故有：
水平位移R=v0t
豎直位移R=gt2/2
聯(lián)立解出v0=‘
(2)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，只加勻強(qiáng)電場(chǎng)或只加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故
qE=mg
qv0B=mg
再聯(lián)立v0=，解得E/B=；
(3)若電場(chǎng)和磁場(chǎng)都存在，其他條件不變，因?yàn)閝E=mg，帶電小球受合力為洛倫茲力，故帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為r，從圖中N點(diǎn)離開磁場(chǎng)，P為軌跡圓弧的圓心。
qv0B=mv02／r
又qv0B=mg
聯(lián)立解得r=R/2
由圖tanθ=R/r
帶電小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t= 2θ/ω
又ω=v0/r
聯(lián)立解得t=。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?云南模擬）如圖所示，xOy平面內(nèi)，第二象限勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，第一象限勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，設(shè)為E．x軸下方區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)為B，圖中OP直線與縱軸的夾角α=45°，一帶正電的粒子從OP直線上某點(diǎn)A（-L，L）處由靜止釋放，重力不計(jì)．設(shè)粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，E、B、m、q均未知，但已知各量都使用國(guó)際制單位時(shí)，從數(shù)值上有B=
4mE
q
．
（1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸交點(diǎn)處的橫坐標(biāo)；
（2）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角；
（3）如果在OP直線上各點(diǎn)釋放許多個(gè)上述帶電粒子（不計(jì)粒子間的相互作用），試證明各帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心點(diǎn)的集合為一拋物線．（提示：寫出圓心點(diǎn)坐標(biāo)x、y的函數(shù)關(guān)系）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的xoy平面區(qū)域內(nèi)存在電場(chǎng)，一個(gè)正電荷先后兩次從C點(diǎn)分別沿直線被移動(dòng)到A點(diǎn)和B點(diǎn)，在這兩個(gè)過程中，均需克服電場(chǎng)力做功，且做功的數(shù)值相等．那么這一區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)可能是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的xOy平面內(nèi)有一半徑為R、以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，在直線x=R和x=R+L之間有向y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在原點(diǎn)O處有一離子源向y軸正方向發(fā)射速率為v0的帶電離子，離子射出磁場(chǎng)一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng)，最終從x軸上的P（R+L，0）點(diǎn)射出電場(chǎng)，不計(jì)離子重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為xOy平面內(nèi)沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖象，波速為1cm/s，此時(shí)P點(diǎn)沿+y軸方向運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在如圖所示的xoy平面內(nèi)（y軸的正方向豎直向上）存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸的正方向豎直向上拋出，它的初動(dòng)能為5J，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時(shí)，動(dòng)能為4J．
（1）試分析說明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運(yùn)動(dòng)；
（2）若帶電小球落回到x軸上的P點(diǎn)，在圖中標(biāo)出P點(diǎn)的位置，并大致繪出其軌跡；
（3）求帶電小球到達(dá)P點(diǎn)的動(dòng)能．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案