如图所示,在X轴上方有水平向左的匀强电场E1,在X轴下方有竖直向上的匀强电场E2,且E1=E2=mgq,在X轴下方的虚线(虚线与Y轴成45°)右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为
◎ 题目
如图所示,在X轴上方有水平向左的匀强电场E1,在X轴下方有竖直向上的匀强电场E2,且E1=E2=
(1)绳第一次绷紧后小球的速度大小; (2)小球刚进入磁场区域时怕速度; (3)小球从进入磁场到第一次打在X轴上经过的时间. |
◎ 答案
(1)小球一开始受到的合力为,做匀加速直线运动. 设绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小为v. 根据动能定理可得:
解得:v=2
(2)设绳子刚绷紧后小球速度大小为v2, 则进入有磁场的区域时速度的大小为v3, 则:v2=vcos45° 根据动能定理可得:
联立②③④式解得: v3=
(3)带电小球垂直于磁场边界进入有磁场的区域,做匀速圆周运动, 设轨道半径为r由牛顿第二定律可得:qv3B=m
带电小球运动半个圆周后,从磁场边界射出有磁场的区域,然后做匀速直线运动, 设匀速直线运动的距离为d. 则,由几何关系得:d=2r 设小球从进入有磁场的区域到第一次打在戈轴上经过的时间为t. 则:t= |