首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
共点力的平衡
> 正文
返回
打印
（20分）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，y轴正方向竖直向上，x轴正方向水平向右。空间中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场垂直xoy平面向里，磁感应强度大小
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（20分）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，y轴正方向竖直向上，x轴正方向水平向右。空间中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场垂直xoy平面向里，磁感应强度大小为B。匀强电场（图中未画出）方向平行于xoy平面，小球（可视为质点）的质量为m、带电量为+q，已知电场强度大小为
，g为重力加速度。
（1）若匀强电场方向水平向左，使小球在空间中做直线运动，求小球在空间中做直线运动的速度大小和方向；
（2）若匀强电场在xoy平面内的任意方向，确定小球在xoy平面内做直线运动的速度大小的范围；
（3）若匀强电场方向竖直向下，将小球从O点由静止释放，求小球运动过程中距x轴的最大距离。
◎ 答案
（1）
；方向斜向下与x轴方向夹角45°；（2）
；（3）
。
◎ 解析
试题分析：（1）由题意知小球做匀速直线运动 （2分）
受力分析如图
（2分）
匀速直线运动速度大小
（1分）
方向如图，斜向下与x轴方向夹角45° （1分）
（2）小球做直线运动的条件为：洛仑兹力与电场力和重力的合力为一对平衡力。当电场在xoy平面内方向任意时，电场力与重力合力最大值为2mg （1分）最小值为零 （1分）
则：
（2分）
（2分）
得
（2分）
（3）设小球运动到最低位置时下落高度为H，此时速度最大为v
0
，方向水平 （2分）
任意时刻v沿x轴正向、y轴负向的分速度分别为v
x
，v
y.
。
与v
y.
对应的洛仑兹力水平分力方向沿x轴正向，
小球由静止释放到最低点的过程中，应用动量定理得：
（2分）
小球由静止释放到最低点的过程中，由动能定理得：
（1分）
解得：
（1分）
◎ 知识点
专家分析，试题“（20分）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，y轴正方向竖直向上，x轴正方向水平向右。空间中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场垂直xoy平面向里，磁感应强度大小…”主要考查了你对 【共点力的平衡】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/325753.html
十二生肖
十二星座
，g为重力加速度。
；方向斜向下与x轴方向夹角45°；（2）
；（3）
。
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）
（1分）