(15分)如圖甲所示,在以O(shè)為坐標原點的三維空間里,存在著電場和磁場。一質(zhì)量m=2×10―2kg,帶電量q=+5×10―3C的帶點小球在零時刻以v0=30m/s的速度從O點沿+x方向射入該空間。

(1)若在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿―y方向,E0=40V/m。磁場沿-z方向,B0=0.8πT。求:t1=12s時刻小球的速度。

(2)滿足地(1)問的條件下,求:t2=39s時刻小球的位置。(結(jié)果可用π表示)

(3)若電場強度大小恒為E0=40V/m,磁感應(yīng)強度大小恒為B0=0.8πT。且電場和磁場的方向均改為沿+y方向,試求:小球經(jīng)過y軸時的動能。

 
 

 

 

 

 

 

 

解析

(1)(5分)當(dāng)不存在電場和磁場時,小球只受重力做平拋運動,當(dāng)同時加上電場和磁場時,電場力:N   方向向上

重力:G=mg=0.2N  方向向下,重力和電場力恰好平衡。

小球只受洛侖茲力而坐勻速圓周運動,有,得10s

與電場、磁場同時存在的時間相同。

所以小球在t1=12s時刻的速度相當(dāng)于t=2s小球平拋運動的末速度

方向與+x方向成θ,有:

(2)(5分)t=39s時,此時小球的位置:

小球做勻速圓周運動的半徑

=39s時,小球恰好完成半個圓周運動

此時小球的位置

(3)(5分)小球在水平方向做勻速圓周運動

y方向小球做初速度為零的勻加速直線運動

小球經(jīng)過y時用動能定理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?威海二模)如圖甲所示,在以O(shè)為坐標原點的xoy平面內(nèi),存在著范圍足夠大的電場和磁場.一個質(zhì)量m=2×10-2kg,帶電量q=+5×10-3C的帶電小球在0時刻以v0=40m/s的速度從O點沿+x方向(水平向右)射入該空間,在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿-y方向(豎直向上),場強大小E0=40V/m.磁場垂直于xoy平面向外,磁感應(yīng)強度大小B0=4πT.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2,不計空氣阻力,計算結(jié)果中可以保留根式或π.試求:
(1)12s末小球速度的大。
(2)在給定的xoy坐標系中,大體畫出小球在0~24s內(nèi)運動軌跡的示意圖.
(3)26s末小球的位置坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,在以O為坐標原點的平面內(nèi),存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個質(zhì)量,帶電量的帶電小球在0時刻以的速度從O點沿方向(水平向右)射入該空間,在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿方向(豎直向上),場強大小。磁場垂直于平面向外,磁感應(yīng)強度大小。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?img width=81 height=24 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1895/wl/40/50040.gif">,不計空氣阻力,計算結(jié)果中可以保留根式或。試求:

(1)末小球速度的大小。

(2)在給定的坐標系中,大體畫出小球在0~內(nèi)運動軌跡的示意圖。

(3)末小球的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:2010年山東省威海市高三第二次模擬考試(理科綜合)物理部分 題型:計算題

(18分)如圖甲所示,在以O為坐標原點的平面內(nèi),存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個質(zhì)量,帶電量的帶電小球在0時刻以的速度從O點沿方向(水平向右)射入該空間,在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿方向(豎直向上),場強大小。磁場垂直于平面向外,磁感應(yīng)強度大小。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/95/b/zp4bo.gif" style="vertical-align:middle;" />,不計空氣阻力,計算結(jié)果中可以保留根式或。試求:

(1)末小球速度的大小。
(2)在給定的坐標系中,大體畫出小球在0~內(nèi)運動軌跡的示意圖。
(3)末小球的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:2010年山東省威海市高三第二次模擬考試(理科綜合)物理部分 題型:計算題

(18分)如圖甲所示,在以O為坐標原點的平面內(nèi),存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個質(zhì)量,帶電量的帶電小球在0時刻以的速度從O點沿方向(水平向右)射入該空間,在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿方向(豎直向上),場強大小。磁場垂直于平面向外,磁感應(yīng)強度大小。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2012052704121594878773/SYS201205270412536831154531_ST.files/image009.png">,不計空氣阻力,計算結(jié)果中可以保留根式或。試求:

(1)末小球速度的大小。

(2)在給定的坐標系中,大體畫出小球在0~內(nèi)運動軌跡的示意圖。

(3)末小球的位置坐標。

 

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