题目内容
如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,在该区域内有场强E="12" N/C?方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10-5 kg,电量q=2.5×10-5C带正电的微粒,在xOy平面内做匀速直线运动,运动到原点O时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点.取g="10" m/s2,求:
(1)P点到原点O的距离;
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
(1)P点到原点O的距离;
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
(1)15 m (2)1.2 s
微粒运动到O点之前要受到重力?电场力和洛伦兹力作用,在这段时间内微粒做匀速直线运动,说明三力合力为零.
由此可得
①
电场力FE=Eq ②
洛伦兹力FB=Bqv ③
联立求解?代入数据得v="10" m/s ④
微粒运动到O点之后,撤去磁场,微粒只受到重力?电场力作用,其合力为一恒力,且方向与微粒在O点的速度方向垂直,所以微粒在后一段时间内的运动为类平抛运动,可沿初速度方向和合力方向进行分解.
tanθ=
⑤
代入数据得tanθ=
⑥
设沿初速度方向的位移为s1,沿合力方向的位移为s2,则因为
s1=vt ⑦
s2=
t2 ⑧
⑨
联立求解,代入数据可得P点到原点O的距离
OP="15" m
O点到P点运动时间
t="1.2" s.
由此可得
①电场力FE=Eq ②
洛伦兹力FB=Bqv ③
联立求解?代入数据得v="10" m/s ④
微粒运动到O点之后,撤去磁场,微粒只受到重力?电场力作用,其合力为一恒力,且方向与微粒在O点的速度方向垂直,所以微粒在后一段时间内的运动为类平抛运动,可沿初速度方向和合力方向进行分解.
tanθ=
⑤代入数据得tanθ=
⑥设沿初速度方向的位移为s1,沿合力方向的位移为s2,则因为
s1=vt ⑦
s2=
t2 ⑧ ⑨联立求解,代入数据可得P点到原点O的距离
OP="15" m
O点到P点运动时间
t="1.2" s.
练习册系列答案
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T。竖直放置的“日”字型闭合导体线框ABFE，宽L=1m，质量m=0.25kg，AC、CE的长度都大于h，AB边的电阻RAB=1Ω、CD边的电阻RCD=2Ω、EF边的电阻REF=3Ω，其余电阻不计。线框由静止下落，AB边进入磁场时恰能匀速运动，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
