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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E0，一个弯成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  2022-12-05 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E0，一个弯成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处静止释放，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。（g=10m/s2）求：
（1）小球运动到管口B时的速度大小；
（2）若使带电小球离开环B点瞬间，突然撤去匀强电场，为了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大小和原匀强电场强度E的比。

◎ 答案

解：（1）在小球A运动到B的过程中，只有重力和电场力做功。由动能定理有：
 ①
由题意可知 ②
联立①②式解得： ③
代入数据可得： ④
（2）为了满足题意，只有加方向为垂直纸面向里的匀强磁场时才行。当洛仑兹力和重力平衡时，带电小球才可能做匀速直线运动。故  ⑤
由于 ⑥
联立④⑤⑥式得

◎ 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E0，一个弯成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  【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。



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