如图所示,水平放置的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=500V/m,磁感应强度B=100T
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如图所示,水平放置的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=500V/m,磁感应强度B=100T
题型:武清区模拟
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如图所示,水平放置的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=500V/m,磁感应强度B=100T.M板上有一小孔P,在P正上方h=5cm处的O点,一带电油滴自由下落,穿过小孔后进入两板间,最后落在N板上的Q点.如果油滴的质量m=10
-4
kg,带电量q=2×10
-6
C,求Q、O两点的水平距离.(g取10m/s
2
)
答案
油滴自由下落,进入两板间电、磁场时的初速为
v=
2gh
=
2×10×5×
10
-2
m/s=1m/s
油滴进入电、磁场后,受力情况如图所示,
重力mg=10
-4
×10N=10
-3
N
电场力
F
电
=qE=2×1
0
-6
×500N=1
0
-3
N=mg
F
磁
=qvB=
m
v
2
R
带电油滴进入两极板间,受电场力与重力平衡,
在磁场力的作用下,它做匀速圆周运动落在Q点.设圆周半径为R,则
解得:
R=
mv
qB
=
10
-4
×1
2×
10
-6
×100
m=0.5m
设Q、O两点的水平距离为x,如图所示,由几何关系得d
2
+(R-x)
2
=R
2
代入数据解得 x=0.1m
答:Q、O两点的水平距离0.1m.
举一反三
如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C; 在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v
0
=2×10
3
m/s的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5×10
-18
C,质量m=1×10
-24
kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
题型:通州区模拟
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下图是质谱仪工作原理的示意图.带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的x
1
、x
2
处.图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则( )
A.a的质量一定大于b的质量
B.a的电荷量一定大于b的电荷量
C.a运动的时间大于b运动的时间
D.a的比荷(q
a
/m
a
)大于b的比荷(q
b
/m
b
)
题型:滨州模拟
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|
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过山车是一种惊险的游乐工具,其运动轨道可视为如图所示的物理模型.已知轨道最高点A离地面高为20m,圆环轨道半径为5m,过山车质量为50kg,g=10m/s
2
,求:
(1)若不计一切阻力,该车从A点静止释放后,经过最低点B时的速度为多大?
(2)若不计一切阻力,当过山车经过圆形轨道最高点C时,轨道对车的作用力为多大?
(3)若考虑阻力的影响,当过山车经过C点时对轨道恰好无压力,则在过山车从A点运动至C点的过程中,克服阻力做的功为多大?
题型:不详
难度:
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如图所示,真空中O点处固定一点电荷Q,同时在O点通过绝缘细线悬挂一带电荷量为q质量为m的小球,开始时细线与小球处在水平位置且静止,释放后小球摆到最低点时,细线的拉力为4mg,则固定电荷Q在最低点B处产生的场强大小为( )
A.
mg
q
B.
2mg
q
C.
3mg
q
D.
2
mg
q
题型:临沂一模
难度:
|
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如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的右边界.现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,0)处,以初速度v
0
沿x轴正方向开始运动,且已知
L=
m
v
20
qE
.
试求:要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件.
题型:济南二模
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