一个质量为50千克的人,站在水平地面上,人受哪些力的作用,这些力的合力多大?

◎ 题目

如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右。Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T。三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2= d3=6.25m,一质量m=1.0×10-8kg、电荷量q=1.6×10-6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计。求:
(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α。

◎ 答案

解:(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有
qEd1=
解得v=4.0×103m/s
(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则qvB1=
解得r=12.5m
设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则
解得θ=30°
粒子在Ⅱ区运动周期
粒子在Ⅱ区运动时间t=
解得t==1.6×10-3 s
(3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则qvB2=
解得R=6.25m
粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知为等边三角形
粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α=60°

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个质量为50千克的人,站在水平地面上,人受哪些力的作用,这些力的合力多大?…”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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