如图所示,位于竖直平面内的坐标系,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=2N/C。
◎ 题目
如图所示,位于竖直平面内的坐标系,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场,并在的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO作匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为=45°),并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2,问: (1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷; (2)油滴在P点得到的初速度大小: (3)油滴在第一象限运动的时间。 |
◎ 答案
(1) mg ∶qE ∶f=1 ∶1 ∶ 油滴带负电荷 (2) (3) 0.828s |
◎ 解析
试题分析: (1) 根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷 (2分) 设油滴质量为m,由平衡条件得:mg ∶qE ∶f=1 ∶1 ∶ (2分) (2)由第(1)问得:m=qE/g (2分) qvB=qE (2分) 解得:v=E/B=m/s (1分) (3)进入第一象限,电场力和重力平衡,知油滴先作匀速直线运动,进入y≥h的区域后作匀速圆周运动,路径如图,最后从x轴上的N点离开第一象限 (2分) 由O→A匀速运动的位移为s1=h/sin45°=h (2分) 其运动时间:t1==0.1s (1分) 由几何关系和圆周运动的周期关系式T= (2分) 知由A→C的圆周运动时间为t2=0.25T==0.628s (2分) 由对称性知从C→N的时间t3=t1 (1分) 在第一象限运动的总时间t=t1+t2+t3=2×0.1s+0.628s=0.828s (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,位于竖直平面内的坐标系,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=2N/C。…”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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