在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位置上,现加

◎ 题目

在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位置上,现加一方向沿y轴正方向、电场强度大小为E、范围足够大的匀强电场,同时给a球以某一速度使其沿x轴正方向运动,当b球到达坐标系原点O时速度为v0,此时立即撤去电场而改加一方向垂直于绝缘水平面向上、磁感应强度大小为B、范围足够大的匀强磁场,最终b球能与a球相遇,求:
(1)b球的比荷q/m;
(2)从b球到达原点O开始至b球与a球相遇所需的时间;
(3)b球从开始位置运动到原点O时,a球的位置。

◎ 答案

解:(1)b球受电场力作用做匀加速运动,由动能定理得:
则b球的比荷为
(2)b球运动到原点后将在水平面上做匀速圆周运动
所以有:
周期
联立得:
b球只能与a球相遇在图中的S处,相遇所需时间为
(k=0,1,2,…)
(3)a球开始运动到与b球相遇所用时间为:t'=t1+t,其中
a球通过的路程为OS=2R
所以可得a球的速度:

则a球在x轴上的坐标为(k=0,1,2,…)
A球的位置为

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位置上,现加…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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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