如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场;在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固

如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场;在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固

题型:不详难度:来源:
如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场;在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O1MN的中点,直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从半圆管的A点由静止滑入管内,从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点。已知重力加速度为g,电场强度的大小。求:

(1)小球到达O点时,半圆管对它作用力的大小;
(2)从O点开始计时,经过多长时间小球运动到C点;
(3)矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件;
(4)符加题:(可做可不做)从O点开始计时,经过多长时间小球的动能最小?
答案
(1)
(2)
(3)
(4)
解析
(1)从AO过程,由动能定理得      (2分)
(1分)
O点,由   (2分)
 (1分)
(2)小球从OC过程:水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动
       
设向左减速时间为t,则 (2分)
动到C点的时间为   (1分)
(3)水平向左最大位移﹤R   (1分), 因为圆心O1MN的中点,
所以宽度应满足条件  (1分)
竖直位移大小      (1分)
高度满足条件      (1分)  
(4)符加题
法一:以合力F方向、垂直于合力方向分别建立x-y坐标系,并将速度分别沿xy方向分解,当F与速度v垂直时,小球的动能最小,设经过的时间为t


考虑y方向的分运动初速度 ,末速度为零
加速度

 
法二: 当F与速度v的方向垂直时,小球的动能最小,设经过的时间为t

=

 


 
可解得法三:

时, 函数有最小值,动能有最小值。
举一反三

(1)粒子在回旋加速器中经过第一次加速可以达到的速度和第一次在磁场中的回旋半径;
(2)粒子在第次通过狭缝前后的半径之比;
(3)粒子若能从上侧边缘的引出装置处导出,则RUB之间应满足什么条件?
题型:不详难度:| 查看答案



(1)求金属环运动的最大加速度的大小;
(2)求金属环运动的最大速度的大小.
题型:不详难度:| 查看答案
在匀强磁场和匀强电场中,水平放置一绝缘直棒,棒上套着一个带正电的小球,如图11-3-4示,小球与棒间滑动摩擦因数μ=0.2,小球质量M=1×10-4kg,电量q=2×10-4C,匀强电场水平向右,E=5N/C,磁场垂直纸面向里,B=2T,取g=10m/s2,求:
(1)小球的加速度最大时,它的速度多大?最大加速度多大?
(2)如果棒足够长,小球的最大速度多大?
题型:不详难度:| 查看答案
带电粒子(重力不计)以垂直于场的速度进入匀强电场或匀强磁场中时,粒子将发生偏转,这种电场或磁场称为偏转电场或偏转磁场. 下列说法中错误的是(      )
A.欲把速度不同的同种带电粒子分开,偏转电场或偏转磁场均可采用
B.欲把动能相同的质子和α粒子分开,只能采用偏转电场
C.欲把由静止经同一加速电压加速的质子和α粒子分开,偏转电场或偏转磁场均可采用
D.欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开,偏转电场或偏转磁场均可采用

题型:不详难度:| 查看答案
(14分)如图所示,在直角坐标系的第一、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为Ey轴为磁场和电场的理想边界. 一个质量为m,电荷量为e的质子经过x轴上A点时速度大小为,速度方向与x轴负方向夹角θ=30º. 质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直,第三次到达y轴的位置用B点表示,图中未画出,已知OAl,不计质子重力影响.
(1)求磁感应强度的大小和方向;
(2)求质子从A点运动至B点时间.
题型:不详难度:| 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.