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如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同

网站编辑:上海建站网 发布时间:2022-05-14  点击数:
导读:如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同 如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能作匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求: (1...

如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同

如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能作匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求:

(1)小球的带电性质及其电量与质量的比值;
(2)该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向;
(3)小球从P经a至b时,共需时间为多少? sail2002 1年前他留下的回答 已收到1个回答

Caribean_pirate 网友

该名网友总共回答了15个问题,此问答他的回答如下:采纳率:86.7%

解题思路:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,则重力与电场力平衡,则由平衡关系可求得比荷;
(2)由几何关系可得粒子做圆周运动的半径,由牛顿第二定律可求得磁感应强度的大小;
(3)粒子由P到a做自由落体运动,由自由落体规律可求得下落时间;由a到b粒子做圆周运动,由转过的角度可求得转动的时间.

带电粒子在复合场中做匀速圆周运动,则重力和电场力平衡,洛仑兹力提供做圆周运动的向心力
(1)重力和电场力平衡,电场力方向向上,电场方向向下,则为负电荷mg=Eq,比荷[q/m=
g
E]
(2)粒子由a到b运动半周,由其受力方向根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外
由牛顿第二定律可知:qυB=m
υ2
R
由机械能守恒可知:
mgh=
1
2mυ2
而由几何关系可知:L=2R
联立可得B=
2m
2gh
qL=
2
2ghE
gL.
(3)由p到a时,h=[1/2]gt12
在复合场中,粒子恰转过了180°,则转动时间:
t2=[180°/360°]T=[πm/Bq];
则运动总时间:
t=

2h
g+
πm
qB=

2h
g+
πL
2
2gh.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;左手定则;带电粒子在混合场中的运动.

考点点评: 粒子在复合场的运动要注意几种特殊的运动,如粒子做匀速直线运动,则受力平衡;粒子做圆周运动,则重力一定与电场力平衡,洛仑兹力充当向心力.

1年前他留下的回答

6

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