精英家教網(wǎng)如圖所示,空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電磁場(chǎng)豎直邊界ab、cd間的距離為L(zhǎng).現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小滑塊從P點(diǎn)以v0的速度水平飛出,隨后與ab成45°角射入電磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=
mgq
.若小滑塊垂直cd邊界飛出電磁場(chǎng),且恰能進(jìn)入右邊的光滑水平絕緣臺(tái)面上,臺(tái)面上方空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E1.求:
(1)小滑塊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大。
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)小滑塊在光滑水平絕緣臺(tái)面向右滑行的最大距離s與對(duì)應(yīng)的時(shí)間t.
分析:(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解與合成,結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的特征,即可求解;
(2)根據(jù)牛頓第二定律,與幾何關(guān)系,從而即可求解;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理,求出發(fā)生的位移;再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與牛頓第二定律,即可求解.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)小滑塊從P點(diǎn)到剛進(jìn)入磁場(chǎng)過程做平拋運(yùn)動(dòng),
則小滑塊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為,v=
v0
sin45°
=
2
v0

(2)因?yàn)橛蠩=
mg
q
,所以小滑塊在電磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)其軌道半徑為R,
由幾何關(guān)系可知,R=
L
sin45°
=
2
L

又有 qvB=m
v2
R
,
解得:B=
mv0
qL

(3)小滑塊進(jìn)入水平絕緣臺(tái)面后,由動(dòng)能定理,則有:
-qE1s=0-
1
2
mv2

解得:s=
m
v
2
0
qE1

小滑塊向右滑行的最大距離對(duì)應(yīng)的時(shí)間
t=
v
a

又有a=
qE1
m

 聯(lián)立解得:t=
2
mv0
qE1

答:
(1)小滑塊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小
2
v0

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
mv0
qL
;
(3)小滑塊在光滑水平絕緣臺(tái)面向右滑行的最大距離為
m
v
2
0
qE1
與對(duì)應(yīng)的時(shí)間
2
mv0
qE1
點(diǎn)評(píng):考查牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與動(dòng)能定理等規(guī)律的應(yīng)用,掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理規(guī)律,理解動(dòng)能定理的過程確定的重要性.會(huì)用幾何知識(shí)解決電磁偏轉(zhuǎn)的問題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(20分)如圖,相距2L的.AB、CD兩邊界間的空間區(qū)域存在兩個(gè)方向相向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中PT以上的電場(chǎng)方向豎直向下,下面的電場(chǎng)方向豎直向上.PQ上連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子,依次以相同水平初速垂直射人PT下方電場(chǎng)中,且有PQ=L.若從Q點(diǎn)射入的粒子恰從M點(diǎn)水平射出,滿足,其軌跡如圖.不

計(jì)粒子重力及它們間的相互作用.

  (1)求PT上、下電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

  (2)在PQ間還有許多水平射入電場(chǎng)的粒子通過電場(chǎng)后也能從CD邊水平射出,求這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離應(yīng)滿足的條件

  (3)若從M點(diǎn)射出的粒子恰從中點(diǎn)S孔垂直射入邊長(zhǎng)是截面為正方形的容器中,

容器中存在圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知粒子運(yùn)動(dòng)半徑小于.為使粒子與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出,粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件  

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科目:高中物理 來源:0103 模擬題 題型:不定項(xiàng)選擇

地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一個(gè)帶電油滴能沿一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動(dòng)(MN在垂苴于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)),如圖所示。則以下判斷中正確的是
[     ]
A.如果油滴帶正電,它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
B.如果油滴帶正電,它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
C.如果電場(chǎng)方向水平向左,油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
D.如果電場(chǎng)方向水平向右,油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

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