如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上平放着相互平行、间距为0.1m的金属板、,板间存在匀强电场,方向水平向右.在板右侧平面内存在如图乙所示的交替变化的电磁场.以板小孔

◎ 题目

如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上平放着相互平行、间距为0.1m的金属板,板间存在匀强电场,方向水平向右. 在板右侧平面内存在如图乙所示的交替变化的电磁场. 以板小孔处为坐标原点,建立坐标系,且规定沿方向为电场的正方向,竖直向下为磁场的正方向. 在点一质量为10g、电荷量为0.1C的带正电的金属小球由静止释放,设时刻金属小球恰好以m/s的速度经小孔进入板右侧. 已知N/C、=0.2T. 求:

(1)两板间的电场强度的大小;
(2)在1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3) 前6s内金属小球运动至离轴的最远点的位置坐标.(计算结果可以含

◎ 答案

(1)2N/C(2)1s (3) ,

◎ 解析


试题分析:(1)由动能定理得 得2N/C
(2)0s~1s内,小球做类平抛运动,在1s末轴方向山匀加速运动="2" m/s
合速度大小为=m/s
在1s~2s内,小球做匀速圆周运动,设半径为, 则  得

(3)小球的轨迹如图所示,

在5s末小球的坐标为: m,m,此时速度为= m/s
方向与轴的夹角为,则
在5s~6s内,小球做圆周运动半径为m
运动至圆周的最高点的坐标为
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