如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与
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如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与
题型:不详
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如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:
⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?
⑵小球下滑的最大速度是多少?
答案
(1)V=E/B a
max
=g (2)v
max
=(mg+μqE)/Bq
解析
解答:解:⑴小球静止时受电场力、重力、弹力及摩擦力,电场力水平向右,弹力水平向左,摩擦力竖直向上;开始时,小球的加速度应为a=
; 小球速度将增大,产生洛仑兹力,由左手定则可知,洛仑兹力向左,故弹力将减小,摩擦力减小,故加速度增大;当洛仑兹力等于电场力时,即
,则有
,摩擦力为零,此时加速度为g,达最大;
⑵此后速度继续增大,则洛仑兹力增大,弹力增大,摩擦力将增大;加速度将减小, 当重力与摩擦力平衡时,加速度为零,速度达到最大值,水平方向:
,竖直方向
,则有v
max
=(mg+μqE)/ μBq
故答案为:(1)V=E/B a
max
=g (2)v
max
=(mg+μqE)/ μBq
举一反三
如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动,进入x>0区域,求:
(1)油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由;
(2)油滴在M点运动速度的大小;
(3)油滴进入x>O区域,若能到达x轴上的N点(在图9中未标出),油滴在N点时速度大小是多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,
平面内,在
轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为
,电场强度为
的匀强电场.在
轴右侧有一个圆心位于
轴上,半径为
的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度
,在坐标为
处有一垂直于
轴的面积足够大的荧光屏
。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿
方向射入电场,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为
方向与
轴成
角斜向下.若粒子的质量
,电量为
,不计重力。试求:
(1)粒子射入电场时的位置坐标和初速度;
(2)若圆形磁场可沿
轴移动,圆心
在
轴上的移动范围为
,由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。
题型:不详
难度:
|
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电子(不计重力)自静止开始经M、N板间(两板间电压为u)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为
L的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示..(已知电子的质量为m,电量为e)求:
(1)电子在加速电场中加速后获得的速度
(2)匀强磁场的磁感应强度
(3)电子在磁场中的运动时间
题型:不详
难度:
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一带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动,桌子右侧存在垂直纸面向里的匀强电场,如右图所示,速度方向与电场方向垂直,小球飞离桌面后落在地板上,设其飞行时间为t
1
、水平射程为s
1
、着地速度大小为v
1
;撤去电场,其它条件不变,设小球飞离时间为t
2
、水平射程为s
2
、着地速度大小为v
2
,则 ( )
A.s
1
>s
2
B.t
1
>t
2
C.t
1
=t
2
D.v
1
与v
2
大小关系不能确定
题型:不详
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“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理,挑选出具有所需速度的粒子的装置。右图是某粒子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10
-4
T的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形桶的某直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,离子束以不同角度入射,先后有不同速度的离子束射出,现有一离子源发射的比荷为2×10
11
C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当θ=45°时,出射粒子的速度v的大小是 ( )
A.
×10
6
m/s
B.2
×10
6
m/s
C.2
×10
8
m/s
D.4
×10
6
m/s
题型:不详
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