如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g)
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向。
(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場中距地面高度為H的P點(diǎn),速度與水平方向成45°,如圖所示。則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?最高點(diǎn)距地面多高?
(3)在(2)問中微粒又運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí),突然撤去磁場,同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴,則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少?

解:(1)帶電微粒在做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場力與重力應(yīng)平衡,因此:mg="Eq"
解得:      方向:豎直向下 (3分)
(2)粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為R,如圖所示。 最高點(diǎn)與地面的距離:

解得:  (3分)
該微粒運(yùn)動(dòng)周期為:  運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為: (3分)
(3) (5分) 設(shè)粒子升高度為h,由動(dòng)能定理得
解得: 
微粒離地面最大高度為:

解析

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場(圖中均未畫出).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域豎直平面內(nèi)恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g)
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向.
(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場中距地面高度為H的P點(diǎn),速度與水平方向成45°,如圖所示.則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?最高點(diǎn)距地面多高?
(3)在(2)問中微粒又運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí),突然撤去磁場,同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴,則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?武漢模擬)如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向外,一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g)
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場中距地面高度為H的P點(diǎn),速度與水平方向成450,如圖所示.則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?最高點(diǎn)距地面多高?
(3)在(2)問中微粒運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí),突然撤去磁場,同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴,則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在地面附近的電場中,一條沿豎直方向的電場線上有A、B兩點(diǎn).若將帶電液滴從A點(diǎn)由靜止釋放,帶電液滴將沿豎直方向下落,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零(不考慮空氣阻力),則( 。
A、液滴一定做勻變速運(yùn)動(dòng)B、A點(diǎn)的電勢一定比B點(diǎn)高C、電場中A點(diǎn)場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng)D、液滴由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,重力勢能的減少量等于電勢能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在地面附近,坐標(biāo)系Oxy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,一個(gè)質(zhì)量為m的帶電量為q的油滴途經(jīng)圖中M(-a,0)點(diǎn)(a>0),沿著與水平方向成α角斜向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入x>0的區(qū)域,求:
(1)油滴帶什么電荷,要求說明依據(jù);
(2)油滴在M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率的大小;
(3)油滴進(jìn)入x>0區(qū)域,若能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)(在圖中未標(biāo)出),油滴在N點(diǎn)的速度大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場(圖中均未畫出)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域豎直平面內(nèi)恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g)

1.求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向。

2.若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場中距地面高度為H的P點(diǎn),速度與水平方向成45°,如圖所示。則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?最高點(diǎn)距地面多高?

3.在(2)問中微粒又運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí),突然撤去磁場,同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴,則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少?

 

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