如图所示,空间存在着方向相同的匀强电场和匀强磁场,场强方向跟竖直方向成角,。一个质量为m=0.5kg的带电小球垂直于纸面向里运动时,它恰好沿直线运动,取g=10m/s2。(1)试
◎ 题目
如图所示,空间存在着方向相同的匀强电场和匀强磁场,场强方向跟竖直方向 成角,。一个质量为m=0.5kg的带电小球垂直于纸面向里运动时,它恰好沿直线运动,取g=10m/s2。 (1)试判断小球带何种电荷?。 (2)小球在电场中受到的电场力的大小和方向。 (3)若将小球用长为L=1.2m的绝缘轻细线悬吊在图中O点,如图所示,由静止释放小球后,小球摆动到悬线斜向下与水平方向成角的位置时,悬线对O点的拉力的大小是多少? |
◎ 答案
(1)带正电荷(2) 4.0N,方向与电场方向相同(3)5.4N |
◎ 解析
(1)小球垂直于纸面向里沿直线运动,小球受重力mg、电场力F1和洛伦兹力F2,这三个力的方向都在竖直平面内,与小球的运动方向垂直,只有小球带正电荷,三力才能平衡,如左图所示,小球才能沿直线运动,而且一定是匀速直线运动。(4分) (2)由三力平衡,如左图所示,电场力的大小 F1=mgcosa=4.0N,方向与电场方向相同。(4分) (3)小球县吊在O点由静止释放后,受电场力F1、重力mg和细线拉力T(还可能受磁场力)作用下,,由静止开始在竖直平面内做圆周运动,摆到悬线与水平方向成a角位置时,此时速度方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,如右图所示。 (4分) 小球由竖直位置摆到图示位置时,电场力量力做功,有 (4分) 解得T=5.4N 则细线对O点的拉力大小T’=T=5.4N。(4分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,空间存在着方向相同的匀强电场和匀强磁场,场强方向跟竖直方向成角,。一个质量为m=0.5kg的带电小球垂直于纸面向里运动时,它恰好沿直线运动,取g=10m/s2。(1)试…”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。- 最新内容
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