如图所示,水平地面上有一辆小车,车上固定一个竖直光滑绝缘管,管的底部有一质量、电荷量C的带正电小球,小球的直径比管的内径略小。在管口所在水平面的下方存在着垂直纸面
◎ 题目
如图所示,水平地面上有一辆小车,车上固定一个竖直光滑绝缘管,管的底部有一质量、电荷量C的带正电小球,小球的直径比管的内径略小。 在管口所在水平面的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度的匀强磁场,面的上方还存在着竖直向上、场强=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度=5T的匀强磁场,现让小车始终保持=2m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过磁场的边界为计时的起点,测得小球在管内运动的这段时间为=,取10/,不计空气阻力。 (1)求小球进入磁场时的加速度的大小。 (2)求小球离开管口时的速度的大小。 (3)若小球离开管口后,求该小球离开MN平面的最大距离是多少? |
◎ 答案
(1) (2) (3) |
◎ 解析
(1)小球在管中参与两个方向的运动, 即:水平方向,以向右匀速运动; 竖直方向,因水平速度而受到竖直向上的洛伦兹力,向上匀加速运动。 所以小球进入磁场时的加速度由牛顿第二定律有 ,代入数据得 (2)小球在时,竖直分速度,而水平分速度 则小球离开管口的速度 (3)小球离开管子后,进入MN上方的复合场中,因 所以小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,设与MN成角 则,所以 其运动的轨迹如右图所示 由,得 当小球运动到最高点时,速度水平。 设最高点距MN的距离为,则 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平地面上有一辆小车,车上固定一个竖直光滑绝缘管,管的底部有一质量、电荷量C的带正电小球,小球的直径比管的内径略小。在管口所在水平面的下方存在着垂直纸面…”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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