(2007?徐州模擬)如圖所示的坐標系,x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向.在x軸上方空間的第一、第二象限內,既無電場也無磁場,在第三象限,存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xy平面(紙面)向里的勻強磁場.一質量為m、電荷量為q的帶電質點,從y軸上y=h處的P1點以一定的水平初速度沿x軸負方向進入第二象限.然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點進入第三象限,帶電質點恰好能做勻速圓周運動.之后經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點進入第四象限.已知重力加速度為g.求:
(1)質點到達P2點時速度的大小和方向;
(2)第三象限空間中電場強度和磁感應強度的大;
(3)若在第四象限加一勻強電場,使質點做直線運動,求此電場強度的最小值.
分析:帶電粒子先做平拋運動,將運動分解成水平方向勻速直線運動與豎直方向自由落體運動,從而求出拋出速度的大小與方向.當帶電粒子進入電場、磁場與重力場中時,重力與電場力相平衡,洛倫茲力提供向心力使其做勻速圓周運動,由平衡可得出電場強度大小,再幾何關系可求出磁感應強度大。詈罅W舆M入電場與重力場中時,做直線運動.要使電場力最小,且電場力和重力的合力與速度在一條直線上,所以電場強度方向與速度方向相垂直.
解答:解:(1)質點從P1到P2,由平拋運動規(guī)律
h=
1
2
gt2

v0=
2h
t
    vy=gt
求出  v=
v02+vy2
=2
gh

方向與x軸負方向成45°角
(2)質點從P2到P3,重力與電場力平衡,洛侖茲力提供向心力
Eq=mg
Bqv=m
v2
R

由幾何關系得:(2R)2=(2h)2+(2h)2
解之得E=
mg
q
  
B=
m
q
2g
h

(3)質點進入第四象限做直線運動,當電場強度的方向與運動方向垂直時電場強度最小,
由qE'=mg?cos45°
得:E′=
2
mg
2q
點評:本題考查帶電粒子在場中兩運動模型:勻速圓周運動與平拋運動,及相關的綜合分析能力,以及空間想像的能力,應用數(shù)學知識解決物理問題的能力.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州模擬)如圖所示,沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為200m/s,關于這列波有以下說法,其中正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州模擬)壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學利用壓電陶瓷設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖(a)所示,將壓電陶瓷和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個絕緣重球,它的直徑略小于陶瓷和擋板間的距離.小車向右做直線運動過程中,電壓流表示數(shù)如圖(b)所示,下列判斷正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州模擬)我國在2010年秋季發(fā)射了“嫦娥2號”衛(wèi)星,某同學查閱了一些與地球、月球有關的數(shù)據(jù),資料如下:地球半徑R=6400km,月球半徑r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,月球繞地球轉動一周時間為T=27.3天,忽略地球和月球的自轉,請你利用上述物理量的符號表示:
(1)“嫦娥1號”衛(wèi)星繞月球表面運動一周所需的時間;
(2)月球表面到地球表面之間的最近距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州模擬)如圖所示,A、B是一條電場線上的兩點,若在A點釋放一初速為零的電子,電子僅受電場力作用,沿電場線從A運動到B.則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州模擬)如圖所示,一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度為h.下列說法中正確的是(設下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0)( 。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案