如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T。现有一带电荷

◎ 题目

如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T。现有一带电荷量为1C、质量为100g的带正电小球从M点由静止开始自由下滑,恰能沿NP方向做直线运动,并进入右侧的复合场(NP沿复合场的中心线)。已知AB板间的电压为UBA=2V,板间距离d=2m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,g取10m/s2。求:
(1)小球运动到N点时的速度v
(2)水平向右的匀强电场的电场强度E
(3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2

◎ 答案

解:(1)小球沿NP做直线运动,由平衡条件可得:
mgqvB1
v=10m/s
(2)小球从M点到N点的过程中,由动能定理得:
mgRqERmv2
代入数据解得:E=4N/C
(3)在板间复合场小球受电场力
qUBA/d=1N/C,与重力平衡
故小球做匀速圆周运动
设运动半径为R′,由几何知识得:
R2L2+(R′-)2
解得:R′=5m
qvB2mv2/R′,解得:B2=0.2T

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T。现有一带电荷…”主要考查了你对  【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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