光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈，有一带电小球，质量m=1×10-9kg，电荷量q=-6.28×108C，小球紧靠在斜劈表面上，如图甲所示．空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场，-00教育-零零教育信息网

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光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈，有一带电小球，质量m=1×10-9kg，电荷量q=-6.28×108C，小球紧靠在斜劈表面上，如图甲所示．空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场，

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 104 阅读 [打印]

◎ 题目

光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈，有一带电小球，质量m=1×10^-9kg，电荷量q=-6.28×10⁸C，小球紧靠在斜劈表面上，如图甲所示．空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B=0.1T，电场沿水平方向且与斜劈底边垂直，电场强度大小按图乙所示规律变化，规定图示电场强度的方向为正方向．小球从t=0时刻由静止开始沿D→A方向滑动．已知sinθ=0.1045，cosθ=0.9945（算中取π=3.14，sinθ=0.1，cosθ=1）．求
（1）第1秒末粒子的速度大小
（2）第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离
（3）第3秒内粒子能否离开斜劈？若能离开，离开时的速度多大？若不能离开，第3秒末的速度多大？

魔方格

◎ 答案

（1）设第1秒末离开斜面，第1秒末的速度为v=at=

tsinθ=62.8m/s
此时电场力在垂直斜面方向的分力为
qEcosθ=6.28×10^-7N
粒子受磁场力为f=qv1B=3.94×10-7N
磁场力小于电场力在垂直斜面方向上的分力，粒子没有离开斜面
则第1秒末粒子的速度为62.8m/s．
（2）第2秒内电场力为零，粒子做匀速圆周运动，其周期为T=

2πm

=1s
qv1B=m

mv1

=10m
粒子离开斜面的最大距离L=2r=20m
（3）设粒子离开斜面的速度为v₂
qv₂B=qEcosθ
v₂=100m/s
在斜面上运动的时间t=

mv2

qEsinθ

=1.59s
说明粒子在第3秒内离开斜面
答：（1）第1秒末粒子的速度大小为62.8m/s；
（2）第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离20m；
（3）第3秒内粒子能离开斜劈；离开时的速度为100m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈，有一带电小球，质量m=1×10-9kg，电荷量q=-6.28×108C，小球紧靠在斜劈表面上，如图甲所示．空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场，…”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】，【带电粒子在复合场中的运动】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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