如图所示,在垂直于光滑水平地面的竖直线A1A2的右侧的广阔区域,分布着竖直向上的匀强电场和平行于地面指向读者的匀强磁场。在地面上停放着一辆质量为M的绝缘小车,车的左、
◎ 题目
如图所示,在垂直于光滑水平地面的竖直线A1A2的右侧的广阔区域,分布着竖直向上的匀强电场和平行于地面指向读者的匀强磁场。在地面上停放着一辆质量为M的绝缘小车,车的左、右两端竖直固定着一对等大的平行带电极板(构成电容为C的平行板电容器,板距为L),分别带电荷量为+Q和—Q,其中右极板紧靠A1A2线,下端开有一小孔。现有一带正电的小物块(电荷量为q、质量为m),从A1A2线上距右板下端小孔高为H处,以速度 v0水平向右射入电、磁场区域,恰在竖直平面内做圆周运动,且正好从右板下端的小孔切入小车底板的上表面,并立即贴着上表面滑行,但不会与左板相碰。已知小物块与车板面间的动摩擦因数为μ,两极板和小物块的电荷量始终保持不变,当地重力加速度为g。求: 小题1:A1A2线右侧电场的场强E和磁场的磁感应强度B的大小; 小题2:小物块在小车内运动离小车右板的最大距离。 |
◎ 答案
小题1: 小题2: |
◎ 解析
(1)由小物块在竖直平面内做圆周运动可知: ①(1分) 解得: (1分) 物块在竖直平面内做圆周运动的半径: ②(1分) 根据牛顿第二定律及洛伦兹力公式: ③(1分) 由以上两式解得: (1分) (2)设两极板间匀强电场的场强为E0,两板间电压为U,则: ④(1分) ⑤(1分) 设物块进入小车的加速度大小为a1,方向向右,根据牛顿第二定律: ⑥(1分) 设小车的加速度大小为a2,方向向左,根据牛顿第二定律: ⑦(1分) 设物块和小车达共同速度所需时间为t,根据运动学公式: ⑧(1分) 设物块滑至距右板的最大距离为d,则: ⑨(1分) 联立以上各式解得: ⑩(1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在垂直于光滑水平地面的竖直线A1A2的右侧的广阔区域,分布着竖直向上的匀强电场和平行于地面指向读者的匀强磁场。在地面上停放着一辆质量为M的绝缘小车,车的左、…”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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下一篇:如图所示,在边长为l的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T
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