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30828s油滴带负电荷242ms
1.如图2,水平地面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性竖直挡板,板高h=9m,与板上端等高处水平线上有一P点,P点离挡板的距离x=3m.板的左侧以及板上端与P点的连线上方存在匀强磁场q和匀强电场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1T;比荷大小=10Ckg可视为质点的小球m从挡板下端处小孔以不同的速度水平射入场中做匀速圆周运动,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能经过位置P,g=10ms2,求:
f图21电场强度的大小与方向;2小球不与挡板相碰运动到P的时间;3要使小球运动到P点时间最长应以多大的速度射入?3答案110NC,方向竖直向下2π+arcsi
s53375ms解析1由题意可知,小球带负电,因小球做匀速圆周运动,有:Eq=mgmg得:E==10NC,方向竖直向下q2小球不与挡板相碰直接到达P点轨迹如图:
有:h-R2+x2=R2得:R=5mx3设PO与挡板的夹角为θ,则si
θ==R52πm小球做圆周运动的周期T=qBαm设小球做圆周运动所经过圆弧的圆心角为α,则t=qB3π+arcsi
m53运动时间t==π+arcsi
s.qB53因速度方向与半径垂直,圆心必在挡板上,h设小球与挡板碰撞
次,有R≤2
又R≥x,
只能取01
=0时,2问不符合题意
=1时,有3R-h2+x2=R2解得:R1=3m,R2=375m轨迹如图,半径为R2时运动时间最长
fv2洛伦兹力提供向心力:qvB=mR2得:v=375ms
带电粒子在叠加场中运动的处理方法1.弄清叠加场的组成特点.2.正确分析带电粒子的受力及运动特点.3.画出粒子的运动轨迹,灵活选择不同的运动规律1若只有两个场且正交,合力为零,则表现为匀速直线运动或静止.例如电场与磁场中满足qE=qvB;重力场与磁场中满足mg=qvB;重力场与电场中满足mg=qE2若三场共存时,合力为零,粒子做匀速直线运动,其中洛伦兹力F=qvB的方向与速度v垂直.3若三场共存时,粒子做匀速圆周运动,则有mg=qE,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,v2即qvB=mr4当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解.考题2带电粒子在组合场中的运动分析例22014广东36如图3所示,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距为6L两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN为理想分界面.Ⅰ区的磁感应强度为B0,方向垂直纸面向外,A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2,两孔与分界面MN的距离为L质量为mr
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