在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=2×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为
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在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=2×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为
题型:不详
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来源:
在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=
2
×10
4
V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B=2×10
-2
T,方向垂直于纸面向外.把一个比荷为
q
m
=2×
10
8
C/kg的正电荷从y轴上坐标为(0,1)的A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计,求:
①电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t;
②电荷在磁场中的偏转半径;
③电荷第二次到达x轴上的位置.
答案
(1)带电粒子从A点出发,至第一次到x轴为第一过程,在这个过程中,带电粒子做匀加速直线运动,位移大小由图中的直角三角形可以解出x=
2
m
由匀变速直线运动的位移时间关系式:x=
1
2
at
2
整理得:t=
2x
a
=
2mx
qE
=10
-6
s
(2)粒子到达磁场时的速度:v=at=
qE
m
t
=
2
2
×10
6
m/s
根据洛伦兹力提供向心力:qvB=
m
v
2
R
解得:R=
2
2
m
(3)带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示:
在直角三角形OAB中:AB=Rsin45°=
1
2
m
所以粒子再次到达x轴时距离A点左方2AB即1m处,所以电荷第二次到达x轴上的位置为(0,0).
故答案为:
①电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间为10
-6
s;
②电荷在磁场中的偏转半径
2
2
m;
③电荷第二次到达x轴上的位置(0,0)
举一反三
如图所示,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动,刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点,与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零,而水平分速度不变,小颗粒运动至D处刚好离开水平面,然后沿图示曲线DP轨迹运动,AC与水平面夹角α=30°,重力加速度为g.求:
(1)匀强电场的场强E.
(2)AD之间的水平距离d.
(3)已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为v
m
,该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍,则该处的高度为多大?
题型:甘肃二模
难度:
|
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如图,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它在竖直平面内做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力情况是( )
A.a处可能是压力
B.b处一定是拉力
C.b处一定是支持力
D.b处可能没有弹力
题型:不详
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如图所示有一种大型游戏器械,它是一个半径为R的圆筒型大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠壁站立,紧贴着筒壁随圆筒转动,当圆筒的转速加快到一定程度时,突然地板塌落,发现游客并没有落下去,则游客受到竖直向上的摩擦力______重力(填“大于”、“等于”或“小于”).若游客的质量为m,圆筒的角速度为ω,则筒壁对人的弹力大小为______.
题型:不详
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图甲是一足够大的光滑绝缘水平面,在t=0时刻,质量m=0.04kg、电荷量q=0.01C的带负电小球以初速度v
0
=1m/s从Ο点开始水平向右运动.整个平面处于方向竖直向下的匀强磁场中.
(1)若磁感应强度B=4T并保持不变,求小球在匀强磁场中运动的半径和周期.
(2)若从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示,求小球至少经过多长时间才能再次经过Ο点,画出小球在这段时间内的运动轨迹并求小球通过的路程.
题型:不详
难度:
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90
234
Th原子核静止在匀强磁场中的a点,某一时刻发生衰变,产生如图所示的1和2两个圆轨迹,由此可以判断( )
A.发生的是α衰变
B.衰变后新核的运动方向向右
C.轨迹1是衰变后新核的轨迹
D.两圆轨迹半径之比为R1:R2=90:1
题型:不详
难度:
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