如圖所示，坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，所在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，場強(qiáng)大小為E。一個帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著直線MP做勻速運(yùn)動，過P點(diǎn)后油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域，圖中。要使油滴在x>0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，需在該區(qū)域內(nèi)加一個勻強(qiáng)電場。若帶電油滴做勻速圓周運(yùn)動時沿弧垂直于x軸通過了軸上的N點(diǎn)，求：

         （1）油滴運(yùn)動速率的大小；

         （2）在x>0的區(qū)域內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向；

         （3）油滴從x軸上的M點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)所用的時間。

（1）         （2）      （3）


解析:

（1）如圖所示，

         油滴受三力作用沿直線勻速運(yùn)動，由平衡條件有

                    ①              （2分）

                     ②                       （2分）

         由①式解得      ③              （1分）

         （2）在x>0的區(qū)域，油滴要做勻速圓周運(yùn)動，其所受的電場力必與重力平衡，由于油滴帶正電，所以場強(qiáng)方向豎直向上。                            （1分）

         若設(shè)該電場的場強(qiáng)為，則有                   ④              （1分）

         由②、④式聯(lián)立解得                    （1分）

         （3）如圖所示，弧PN為油滴做圓周運(yùn)動在x>0，y<0區(qū)域內(nèi)的圓弧軌跡。過P點(diǎn)作垂直于MP的直線，交x軸于點(diǎn)，則點(diǎn)一定是圓心，且∠ （2分）

         設(shè)油滴從M點(diǎn)到P點(diǎn)和從P點(diǎn)到N點(diǎn)經(jīng)歷的時間分別為

         做勻速圓周運(yùn)動時有                ⑤              （2分）

         由②、③、⑤式解得              ⑥              （1分）

         所以                ⑦                       （2分）

                            ⑧              （2分）

         全過程經(jīng)歷的時間為                      （1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?綿陽模擬）如圖所示的坐標(biāo)系xOy中，x＜0，y＞0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，x≥0的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，X軸上A點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，0），Y軸上B點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，
2
3
3
L）．有一個帶正電的粒子從A點(diǎn)以初速度vA沿y軸正方向射入勻強(qiáng)電 場區(qū)域，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后經(jīng)x軸上的C點(diǎn) （圖中未畫出）運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)O．不計重力．求：
（1）粒子在B點(diǎn)的速度vB是多大？
（2）C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離xc是多大？
（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣水平面上建立如圖所示直角坐標(biāo)系xoy．在y軸負(fù)半軸的區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場B=10T，在y軸正半軸的區(qū)域內(nèi)有平行于y軸并沿+y方向的水平勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E=100V/m．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=0.05C的負(fù)點(diǎn)電荷以初速度v0=10m/s從y軸上的P點(diǎn)平行于x軸并沿+x方向射出，且第一次剛好經(jīng)過x軸上的D點(diǎn)．已知O、P間距離l=3m，求：
（1）O、D兩點(diǎn)之間的距離S；
（2）點(diǎn)電荷在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R；
（3）點(diǎn)電荷從P點(diǎn)射出到第二次經(jīng)過x軸的時間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，y軸沿豎直方向，第二、三和四象限有沿水平方向、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．第四象限的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．一個帶正電荷的小球從圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運(yùn)動，經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入x＜0的區(qū)域內(nèi)．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)域內(nèi)另加一勻強(qiáng)電場．（已知重力加速度為g）
（1）求在x＜0區(qū)域內(nèi)所加勻強(qiáng)電場E1的大小和方向；
（2）若帶電小球做圓周運(yùn)動通過y軸上的P點(diǎn)（P點(diǎn)未標(biāo)出），求小球從N點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時間t；
（3）若在第一象限加一勻強(qiáng)電場，可使小球從P點(diǎn)沿直線運(yùn)動到M點(diǎn)，求此電場強(qiáng)度的最小值E2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的坐標(biāo)系xoy中，M、P為與x軸垂直放置的足夠大平板，其中M板位于x=0處．P為感光板位于x=2d處，N為位于x=d處的與P板平行的界面．位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的粒子源，可以向xov平面內(nèi)y軸右側(cè)的各個方向發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為q、速率均相同的帶正電粒子，在d≤x≤2d的區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．粒子源沿x軸方向射出的粒子恰好打不到P上，不計粒子重力
（1）求從粒子源射出的粒子速率v0．
（2）若在M、N之間加上水平向有的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=
3qdB22m
，則感光板p上被粒子打中區(qū)域的長度多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，空間中有沿水平方向、垂直紙而向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x＞0的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E．一帶正電荷的小球從圖中x軸上的M點(diǎn)沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運(yùn)動，進(jìn)過y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入x＜0的區(qū)域．要使小球進(jìn)入x＜0的區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，需要在x＜0的區(qū)域內(nèi)另加一勻強(qiáng)電場．已知帶電小球做圓周運(yùn)動時通過y軸上的P點(diǎn)（P點(diǎn)未標(biāo)出），重力加速度為g，求：
（1）小球運(yùn)動的速度大�。�
（2）在x＜0的區(qū)域內(nèi)所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小和方向；
（3）N點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案