题目内容
【题目】如图,以绝缘粗糙的竖直墙壁为y轴,水平的地面为x轴建立直角坐标系,第二象限有同时存在的正交匀强电场和匀强磁场,电场方向沿x轴正向,大小为E,磁场方向垂直纸面向外,大小为B. 现在从A点由静止释放一带正电的可视为质点的带电体,其能够沿墙壁下滑,到达C点时刚好离开墙壁,带电体质量为m、电荷量为q,A、C两点间距离为h,重力加速度为g.
(1)求带电体运动到刚好离开墙壁时速度大小v;
(2)求带电体由静止下滑到刚好离开墙壁过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)如果带电体到达C点时电场突然变为竖直向上且,电场的变化对磁场的影响忽略不计,则带电体运动到距离墙壁最远时(带电体不能到达地面),距出发点A的距离。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
(1)由题意知,根据左手定则可判断,带电体在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力,当洛伦兹力等于电场力qE时带电体离开MN开始做曲线运动,即
解得:
(2)从A到C根据动能定理:
解得:
(3)电场突然变为竖直向上,
带电体在复合场中做匀速圆周运动,距离墙壁最远时,
带电体在磁场中的半径满足:
AD距离为

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