如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x>0的空間里有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)的大小為E,一個帶正電的小球經(jīng)過圖中的x軸上的A點,沿著與水平方向成= 300角的斜向下直線做勻速運(yùn)動,經(jīng)過y軸上的B點進(jìn)入x<0的區(qū)域,要使小球進(jìn)入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,需在x<0區(qū)域另加一勻強(qiáng)電場,若帶電小球做圓周運(yùn)動通過x軸上的C點,且,設(shè)重力加速度為g,求:

(1)小球運(yùn)動速率的大;
(2)在x<0的區(qū)域所加電場大小和方向;
(3)小球從B點運(yùn)動到C點所用時間及的長度。

(1)    (2), 方向豎直向上    (3)、

解析試題分析:
(1)小球從A運(yùn)動到B的過程中,小球受重力、電場力及洛倫茲力作用而處于平衡狀態(tài),由題設(shè)條件知,所以小球的運(yùn)動速率為
(2)小球在x<0的區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動,則小球所受的重力與電場力平衡,洛倫茲力提供給向心力。
,又
所以,方向豎直向上.
(3)如圖所示,連接BC,過B作AB的垂線交x軸于
因為,所以在,又,故,所以,,則為小球做圓周運(yùn)動的圓心.
設(shè)小球做圓周運(yùn)動的半徑為R,周期為T,則,且 ,解得;。
由于,小球從點B運(yùn)動到點C的時間為,
又∠BO=300,所以,
所以,即
,所以 
考點:此題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限,有垂直xOy面向外的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場,大小分別為B和E;第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強(qiáng)電場,大小也為E;第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道,軌道最高點與坐標(biāo)原點O相切,最低點與絕緣光滑水平面相切于N。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上(y>0)的P點沿x軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動,恰好通過坐標(biāo)原點O,且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動,過N點水平進(jìn)入第四象限,并在電場中運(yùn)動(已知重力加速度為g)。

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量;
(2)P點距坐標(biāo)原點O至少多高;
(3)若該小球以滿足(2)中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進(jìn)入第一象限,通過N點開始計時,經(jīng)時間小球距N點的距離s為多遠(yuǎn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m,電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點O沿著y軸正方向射出。射出之后,第三次到達(dá)x軸時,它與點O的距離為L。

①帶電粒子在磁場中做何種運(yùn)動?
②帶電粒子在電場中做何種運(yùn)動?
③求此粒子射出時的速度v
④運(yùn)動的總路程s(重力不計)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,三個同心圓是磁場的理想邊界,圓1半徑R1=R、圓2半徑R2=3R、圓3半徑R3(R3>R2)大小未定,圓1內(nèi)部區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓1與圓2之間的環(huán)形區(qū)域是無場區(qū),圓2與圓3之間的環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B。兩個區(qū)域磁場方向均垂直于紙面向里。t=0時一個質(zhì)量為m,帶電量為+q(q>0)的離子(不計重力),從圓1上的A點沿半徑方向以速度飛進(jìn)圓1內(nèi)部磁場。問:

(1)離子經(jīng)多長時間第一次飛出圓1?
(2)離子飛不出環(huán)形磁場圓3邊界,則圓3半徑R3至少為多大?
(3)在滿足了(2)小題的條件后,離子自A點射出后會在兩個磁場不斷地飛進(jìn)飛出,從t=0開始到離子第二次回到A點,離子運(yùn)動的總時間為多少?
(4)在同樣滿足了(2)小題的條件后,若環(huán)形磁場方向為垂直于紙面向外,其它條件不變,從t=0開始到離子第一次回到A點,離子運(yùn)動的路徑總長為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,O、P、Q三點在同一水平直線上,OP=L,邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放,帶電粒子恰好從M點離開磁場,不計帶電粒子重力,求:

⑴磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
⑵粒子從O點運(yùn)動到M點經(jīng)歷的時間;
⑶若圖中電場方向改為豎直向下,場強(qiáng)大小未知,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,當(dāng)粒子從O點以水平速度v0射入電場,從PN的中點進(jìn)入磁場,從N點射出磁場,求帶電粒子的初速度v0。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,在x軸的下方L處存在一個處置紙面向外的單邊界勻強(qiáng)磁場。今有一個電量為+q、質(zhì)量為m的粒子(不計重力)從A點處以速度V0水平射入電場,恰好從坐標(biāo)原點O處飛出,運(yùn)動一段時間之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,并在磁場中經(jīng)過P點()。求:

(1)平行板間的電場強(qiáng)度的大小;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(3)粒子從A點運(yùn)動到P點的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,虛線OLy軸的夾角為θ=60°,在此角范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為qq>0)的粒子從左側(cè)平行于x軸射入磁場,入射點為M。粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為R。粒子離開磁場后的運(yùn)動軌跡與x軸交于P點(圖中未畫出),且OP=R。不計重力。求M點到O點的距離和粒子在磁場中運(yùn)動的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是(   )

A.牛頓 B.伽利略C.法拉第 D.焦耳

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

電磁爐熱效率高達(dá)90%,爐面無明火,無煙無廢氣,電磁“火力”強(qiáng)勁,安全可靠.如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說法正確的是(   )

A.當(dāng)恒定電流通過線圈時,會產(chǎn)生恒定磁場,恒定磁場越強(qiáng),電磁爐加熱效果越好
B.電磁爐通電線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作
C.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因這些材料的導(dǎo)熱性能較差
D.在鍋和電磁爐中間放一紙板,則電磁爐不能起到加熱作用

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同步練習(xí)冊答案