如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,y轴沿竖直方向,第二、三和四象限有沿水平方向、垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.第四象限的空间内有沿x轴正方向的匀强电

如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,y轴沿竖直方向,第二、三和四象限有沿水平方向、垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.第四象限的空间内有沿x轴正方向的匀强电

题型:不详难度:来源:
如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,y轴沿竖直方向,第二、三和四象限有沿水平方向、垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.第四象限的空间内有沿x轴正方向的匀强电场,场强为E.一个带正电荷的小球从图中x轴上的M点,沿着与水平方向成θ=30°角的斜向下的直线做匀速运动,经过y轴上的N点进入x<0的区域内.要使小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需在x<0区域内另加一匀强电场.(已知重力加速度为g)
(1)求在x<0区域内所加匀强电场E1的大小和方向;
(2)若带电小球做圆周运动通过y轴上的P点(P点未标出),求小球从N点运动到P点所用的时间t;
(3)若在第一象限加一匀强电场,可使小球从P点沿直线运动到M点,求此电场强度的最小值E2魔方格
答案
(1)小
魔方格
球在MN段受力如图.由题意,小球在MN段球做匀速直线运动,所以球受到如图所示的三个力而平衡所以有:mgtan30°=qE   ①
        qvBsin30°=qE  ②
要使小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,球受的重力mg必与电场力qE1是一对平衡力,则有
  qE1=mg    ③
联立①③解得:E1=


3
E
,方向竖直向上.
由①②得,v=
2E
B
  ④
(2)球在磁场中做匀速圆周运动的周期是:T=
2πR
v

而qvB=m
v2
R
,⑥
由④⑤⑥解得T=
2


3
πE
Bq

小球从N点运动到P点所用的时间t为 t=
2
3
T
=
4


3
πE
3Bq

(3)小球从P点沿直线运动到M点,当电场力与PM连线垂直向上时,电场力最小,则有
   sin60°=
qE2
mg

解得,E2=
3
2
E

答:
(1)在x<0区域内所加匀强电场E1的大小为E1=


3
E
,方向竖直向上;
(2)小球从N点运动到P点所用的时间t是
4


3
πE
3Bq

(3)要使小球从P点沿直线运动到M点,电场强度的最小值E2
3
2
E
举一反三
如图所示,某游乐场有一水上转台,可在水平面内匀速转动,沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩,假设两小孩的质量相等,他们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时,某一时刻两小孩突然松手,则两小孩的运动情况是(  )
A.两小孩均沿切线方向滑出后落入水中
B.两小孩均沿半径方向滑出后落入水中
C.两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动而落入水中
D.甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动,乙发生滑动最终落入水中
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
图为某带正电粒子通过放置在匀强磁场中的汽泡室时运动径迹的照片,根据图中轨迹所得的以下结论正确的是(  )
A.磁场方向是垂直纸面向外
B.磁场方向是垂直纸面向里
C.带电粒子的运动半径是越来越小
D.带电粒子的运动半径是越来越大
魔方格
题型:株洲一模难度:| 查看答案
如图,放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长也为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点.当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,绳被拉直且小球受二个力作用.则ω为(  )
A.
3
2


g
R
B.


3g
R
C.


g
R
D.


2g
R
魔方格
题型:株洲一模难度:| 查看答案
如图所示,用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动,圆心为O,角速度为ω.细绳长为L,质量忽略不计,运动过程中细绳始终与r圆相切,在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球,小球恰好做以O为圆心的大圆在桌面上运动,小球和桌面之间存在摩擦力,以下说法正确的是(  )
A.小球将做变速圆周运动
B.细绳拉力为mω2


r2+L2
C.手对细线做功的功率为mω3r(r2+L2)/L
D.小球与桌面的动摩擦因素为ω3r(


r2+L2
)/Lg
魔方格
题型:萧山区模拟难度:| 查看答案
如图所示,在第一象限内,0<x≤a的区域中有垂直于纸面向里的匀强磁场,x>a的区域中有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度的大小均为B.在原点O处有一小孔,一束质量为m、电荷量为q带正电的粒子,沿着x轴方向经小孔射入磁场,最后穿过x轴或y轴离开磁场.已知入射粒子的速率在零到某一最大值之间,速率最大的粒子在0<x≤a区域内运动的时间为
πm
3Bq
,它离开磁场时运动方向与x轴垂直,不计粒子重力,求:
(1)y轴上粒子射出点到原点O的最大距离
(2)速率最大的粒子离开磁场时的x轴坐标
(3)所有粒子在磁场中运动的时间范围.魔方格
题型:盐城二模难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.