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如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，场强大小为E．一个弯成14圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中．环的半径R=0.30m，离水平面地面的距离为h=5.0m，
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，场强大小为E．一个弯成
1
4
圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中．环的半径R=0.30m，离水平面地面的距离为h=5.0m，一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球大小略小于管的直径，它与管间摩擦不计，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半．求：
（1）小球运动到管口B时的速度大小；
（2）小球着地点与管的下端口B的水平距离；
（3）若使带电小球离开环B点瞬间，突然撤去匀强电场，为了能使带电小球向右做匀速直线运动，可以加垂直纸面方向的匀强磁场，试求磁场的方向以及磁感应强度B和原匀强电场强度E的比． （g=lOm/s
2
）
◎ 答案
（1）小球从A运动到管口B的过程中，只有重力和电场力做功，根据动能定理得
mg+FR=
1
2
m
v
2B
而由题意，电场力F=
1
2
mg
则联立解得，
v
B
=
3gR
=3m/s
（2）小球离开管口B后，受到重力和电场力作用，竖直方向做自由落体运动，
由h=
1
2
g
t
2
得 t=
2h
g
水平方向做匀加速运动，设加速度大小为a，位移为x．
则a=
F
m
=
1
2
g
x=v
B
t+
1
2
a
t
2
=
6Rh
+
h
2
代入数据解得，x=5.5m
（3）为了能使带电小球向右做匀速直线运动，洛伦兹力必须与重力平衡，根据左手定则判断可知，磁场方向向里，且有
mg=qv
B
B
又qE=
1
2
mg
解得
E
B
=
2
3
答：
（1）小球运动到管口B时的速度大小是3m/s；
（2）小球着地点与管的下端口B的水平距离是5.5m；
（3）磁场的方向向里，磁感应强度B和原匀强电场强度E的比值为2：3．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，场强大小为E．一个弯成14圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中．环的半径R=0.30m，离水平面地面的距离为h=5.0m，…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 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/202210/337668.html
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