如图所示,水平放置的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=500V/m,磁感应强度B=100T.M板上有一小孔P,在P正

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平放置的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=500V/m,磁感应强度B=100T.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.如果油滴的质量m=10-4kg,带电量q=2×10-6C,求Q、O两点的水平距离.(g取10m/s2
魔方格

◎ 答案


魔方格
油滴自由下落,进入两板间电、磁场时的初速为v=

2gh
=

2×10×5×10-2
m/s=1m/s

油滴进入电、磁场后,受力情况如图所示,
重力mg=10-4×10N=10-3N
电场力F=qE=2×10-6×500N=10-3N=mg
F=qvB=
mv2
R
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,它做匀速圆周运动落在Q点.设圆周半径为R,则
解得:R=
mv
qB
=
10-4×1
10-6×100
m=0.5m

设Q、O两点的水平距离为x,如图所示,由几何关系得d2+(R-x)2=R2
代入数据解得 x=0.1m
答:Q、O两点的水平距离0.1m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平放置的金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知两板间距离d=0.3m,电场强度E=500V/m,磁感应强度B=100T.M板上有一小孔P,在P正…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【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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