如圖所示，坐標系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磁場，磁感應強度大小為B，在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E。一個帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點，沿著直線MP做勻速運動，過P點后油滴進入x>0的區(qū)域，圖中。要使油滴在x>0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，需在該區(qū)域內(nèi)加一個勻強電場。若帶電油滴做勻速圓周運動時沿弧垂直于x軸通過了軸上的N點，求：

         （1）油滴運動速率的大��；

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

         （3）油滴從x軸上的M點經(jīng)P點運動到N點所用的時間。

（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，所以場強方向豎直向上。                            （1分）

         若設該電場的場強為，則有                   ④              （1分）

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

         （3）如圖所示，弧PN為油滴做圓周運動在x>0，y<0區(qū)域內(nèi)的圓弧軌跡。過P點作垂直于MP的直線，交x軸于點，則點一定是圓心，且∠ （2分）

         設油滴從M點到P點和從P點到N點經(jīng)歷的時間分別為

         做勻速圓周運動時有                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）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

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

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系xoy．在y軸負半軸的區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強磁場B=10T，在y軸正半軸的區(qū)域內(nèi)有平行于y軸并沿+y方向的水平勻強電場，電場強度大小E=100V/m．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=0.05C的負點電荷以初速度v0=10m/s從y軸上的P點平行于x軸并沿+x方向射出，且第一次剛好經(jīng)過x軸上的D點．已知O、P間距離l=3m，求：
（1）O、D兩點之間的距離S；
（2）點電荷在磁場中運動的軌道半徑R；
（3）點電荷從P點射出到第二次經(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磁場，磁感應強度為B．第四象限的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，場強為E．一個帶正電荷的小球從圖中x軸上的M點，沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運動，經(jīng)過y軸上的N點進入x＜0的區(qū)域內(nèi)．要使小球進入x＜0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，需在x＜0區(qū)域內(nèi)另加一勻強電場．（已知重力加速度為g）
（1）求在x＜0區(qū)域內(nèi)所加勻強電場E1的大小和方向；
（2）若帶電小球做圓周運動通過y軸上的P點（P點未標出），求小球從N點運動到P點所用的時間t；
（3）若在第一象限加一勻強電場，可使小球從P點沿直線運動到M點，求此電場強度的最小值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．位于坐標原點處的粒子源，可以向xov平面內(nèi)y軸右側的各個方向發(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)存在垂直坐標平面向里、磁感應強度為B的勻強磁場．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電場，場強大小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磁場，磁感應強度大小為B，在x＞0的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E．一帶正電荷的小球從圖中x軸上的M點沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運動，進過y軸上的N點進入x＜0的區(qū)域．要使小球進入x＜0的區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，需要在x＜0的區(qū)域內(nèi)另加一勻強電場．已知帶電小球做圓周運動時通過y軸上的P點（P點未標出），重力加速度為g，求：
（1）小球運動的速度大��；
（2）在x＜0的區(qū)域內(nèi)所加勻強電場的電場強度的大小和方向；
（3）N點與P點間的距離．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案