水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图a所示,垂直纸面向里为正),磁感应强度B0=100T.已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=50V/m,M

◎ 题目

水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图a所示,垂直纸面向里为正),磁感应强度B0=100T.已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=50V/m, M板上有一小孔P,在P正上方h=5cm处的O点,一带电油滴自由下落,穿过小孔后进入两板间,最后落在N板上的Q点如图b所示.如果油滴的质量m=,带电量|q|.求
(1)在P点的速度V为多少?
(2)若油滴在t=0时刻进入两板间,最后恰好垂直向下落在N板上的Q点.试求油滴的电性及交变磁场的变化周期T.(3)Q、O两点的水平距离.(不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2
 

◎ 答案

油滴自由下落,进入两板间电、磁场时的初速为
……①
(2分)
(2)由受力分析可知油滴带正电(2分)
油滴进入电、磁场后,受力情况如图所示,
重力 ……②
电场力   ……③(2分)带电油滴进入两极板间,受电场力与重力平衡,在磁场力的作用下,它做匀速圆周运动。设圆周半径为R,若恰好垂直落在N板上的Q点,则
 ……④        ……⑤解得  (2分)

又已知d=0.3m,如图所示,由几何关系得d="6R"
∴交变磁场周期 (2分)
(3)设O、Q两点的水平距离为x,如图所示,由几何关系得x="6R=0.3m" (2分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图a所示,垂直纸面向里为正),磁感应强度B0=100T.已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=50V/m,M…”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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