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如图所示,匀强电场的电场强度大小为E、方向竖直向下;匀强磁场的磁感应强度为B、方向水平,垂直纸面向里,电、磁场的范围足够大.(1)若质量为m的带电油滴在垂直于B的平面内以
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,匀强电场的电场强度大小为E、方向竖直向下;匀强磁场的磁感应强度为B、方向水平,垂直纸面向里,电、磁场的范围足够大.
(1)若质量为m的带电油滴在垂直于B的平面内以半径r作匀速圆周运动,油滴的电量是多少?速度多大?方向怎样?
(2)若此运动油滴在轨道最低点A处分裂为完全相同的两滴,其中一滴以半径R=3r沿原方向继续作匀速圆周运动,且两油滴的圆形轨道在A点相切,分析另一油滴将如何运动?并画出两油滴的运动轨迹.
◎ 答案
(1)油滴作匀速圆周运动,可确定重力与电场力平衡mg=QE,
因电场力 F=QE
方向竖直向上,所以油滴带负电
根据左手定则可确定油滴顺时针方向绕行.
电量大小Q=
mg
E
又据QvB=m
v
2
r
得v=
Brg
E
(2)分裂为相同的两滴后,根据其中一滴仍作匀速圆周运动,即电场力与重力仍平衡,则v=
BRg
E
因为R=3r,可知它的速度v
1
=3v …①
分裂前后动量守恒有:mv=
1
2
mv
1
+
1
2
mv
2
…②
联解①②得 v
2
=-v
所以另一滴也沿顺时针方向作匀速圆周运动,轨道半径、速率均与原油滴相同
但A为轨道最高点,即与原轨道相切.
运动轨迹如图所示
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,匀强电场的电场强度大小为E、方向竖直向下;匀强磁场的磁感应强度为B、方向水平,垂直纸面向里,电、磁场的范围足够大.(1)若质量为m的带电油滴在垂直于B的平面内以…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【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/202210/339465.html
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