如圖所示,在地面附近,坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,在x<0的區(qū)域內(nèi)還有沿X軸負向的勻強電場,場強大小為E。一個帶正電油滴經(jīng)圖中x軸上的M點,沿著與水平方向成α=30°角斜向下做直線運動,進入x>0的區(qū)域。要使油滴進入x>0的區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。需在x>0的區(qū)域內(nèi)加一個勻強電場,若帶電油滴做圓周運動通過x軸上的N點,且MO=NO。求:
(1)油滴的運動速度的大?
(2)在x>0的區(qū)域內(nèi)所加的電場強度的大小和方向?
(3)油滴從x軸上的M點到達x軸上的N點所用的時間?
解:(1)帶電粒子做直線運動時的受力情況如圖所示:

由受力圖得:

①②式聯(lián)立得:
(2)要使油滴進入x>0的區(qū)域內(nèi)做做勻速圓周運動,則帶電油滴所受電場力應(yīng)與所受重力相平衡。有: ③  
由①③兩式得   
   
(3)由已知條件MO=NO可知:
又:
則:
故:P點速度方向與PN成60°,N點速度也與PN成60°。即N點速度與X軸垂直,O'為帶電油滴做圓周運動的圓心 ④
半徑  ⑤  
帶電油滴做直線運動的時間: ⑥
帶電油滴做圓周運動的時間: ⑦    
則帶電油滴從M點到N點所用的時間為 ⑧  
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場(圖中均未畫出).磁感應(yīng)強度為B,方向水平并垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域豎直平面內(nèi)恰好作速度大小為v的勻速圓周運動.(重力加速度為g)
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向.
(2)若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點,速度與水平方向成45°,如圖所示.則該微粒至少須經(jīng)多長時間運動到距地面最高點?最高點距地面多高?
(3)在(2)問中微粒又運動P點時,突然撤去磁場,同時電場強度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t該微粒運動中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?武漢模擬)如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向水平并垂直紙面向外,一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運動.(重力加速度為g)
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向;
(2)若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點,速度與水平方向成450,如圖所示.則該微粒至少須經(jīng)多長時間運動到距地面最高點?最高點距地面多高?
(3)在(2)問中微粒運動P點時,突然撤去磁場,同時電場強度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴,則該微粒運動中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在地面附近的電場中,一條沿豎直方向的電場線上有A、B兩點.若將帶電液滴從A點由靜止釋放,帶電液滴將沿豎直方向下落,到達B點時的速度恰好為零(不考慮空氣阻力),則(  )
A、液滴一定做勻變速運動B、A點的電勢一定比B點高C、電場中A點場強一定大于B點的場強D、液滴由A運動到B的過程中,重力勢能的減少量等于電勢能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在地面附近,坐標(biāo)系Oxy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負方向的勻強電場,一個質(zhì)量為m的帶電量為q的油滴途經(jīng)圖中M(-a,0)點(a>0),沿著與水平方向成α角斜向下做勻速直線運動,進入x>0的區(qū)域,求:
(1)油滴帶什么電荷,要求說明依據(jù);
(2)油滴在M點運動的速率的大小;
(3)油滴進入x>0區(qū)域,若能到達x軸上的N點(在圖中未標(biāo)出),油滴在N點的速度大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場(圖中均未畫出)。磁感應(yīng)強度為B,方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域豎直平面內(nèi)恰好作速度大小為v的勻速圓周運動。(重力加速度為g)

1.求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向。

2.若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點,速度與水平方向成45°,如圖所示。則該微粒至少須經(jīng)多長時間運動到距地面最高點?最高點距地面多高?

3.在(2)問中微粒又運動P點時,突然撤去磁場,同時電場強度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t該微粒運動中距地面的最大高度是多少?

 

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