在水平面上有一沿y軸放置的長為L=1m的細玻璃管,在管底有光滑絕緣的帶正電的小球.在第一象限中存在磁感應強度為B=1T的勻強磁場,方向如圖19所示.已知管沿x軸以v=1m/s的速度勻速向右運動,帶電小球的荷質(zhì)比為.不計小球的重力.求:(1)帶電小球從管底到飛出管口時所用的時間是多少?
(2)帶電小球離開磁場時的位置到坐標原點的距離是多少?
(3)帶電小球從剛離開管口后到離開磁場時所用的時間 是多少?
(1) 2s (2) (3)
小球在離開管之前隨管向右以v平動,同時沿管壁做初速度為零的勻加速運動.
(1)設小球的質(zhì)量為m,加速度為a,受到的洛倫茲力為
由牛頓第二定律有 ①
而 ②
小球飛出管口所有時間為t,則 ③
聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得:t=2s ④
(2)小球飛出管口時沿管壁方向的速度為⑤
飛出時的合速度為 ⑥
合速度的方向與x軸夾角為θ,,θ=45°⑦
又設小球以在磁場中作圓周運動的半徑為r,由牛頓第二定律有 ⑧
聯(lián)立②⑥⑧式并代入數(shù)據(jù)解得: ⑨
又小球飛出管口時,在x方向上移動的距離為 ⑩
如答圖所示,由幾何知識可知,小球在磁場中運動的圓心在y軸上(圖中O點),圓弧所對應的圓心角為135°. 所以,帶電小球離開磁場時離坐標原點的距離為
⑾
(3)小球在磁場中做勻速圓周運動的周期為 ⑿
代入數(shù)據(jù)解得:T=4S 、
所以,帶電小球從離開管口到離開磁場所用的時間是: ⒁
科目:高中物理 來源: 題型:
q |
m |
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(09年湛江市一模)(18分)在水平面上有一沿y軸放置的長為L=1m的細玻璃管,在管底有光滑絕緣的帶正電的小球。在第一象限中存在磁感應強度為B=1T的勻強磁場,方向如圖所示。已知管沿x軸以v=1m/s的速度平動,帶電小球的荷質(zhì)比為。求:
(1)帶電小球從管底到飛出管口時所用的時間是多少?
(2)帶電小球離開磁場時的位置到坐標原點的距離是多少?
(3)帶電小球從剛離開管口后到離開磁場時所用的時間是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
在水平面上有一沿y軸放置的長為L=1m的細玻璃管,在管底有光滑絕緣的帶正電的小球.在第一象限中存在磁感應強度為B=1T的勻強磁場,方向如圖所示。已知管沿x軸以v=1m/s的速度勻速向右運動,帶電小球的荷質(zhì)比為,不計小球的重力。求:
(1)帶電小球從管底到飛出管口時所用的時間是多少?
(2)帶電小球離開磁場時的位置到坐標原點的距離是多少?
(3)帶電小球從剛離開管口后到離開磁場時所用的時間是多少?
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