题目内容

【题目】如图,OAB为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向, ,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点竖直向下抛出,小球到达B点的动能是初动能的5倍。使此小球带电,电荷量为。同时加一匀强电场、场强方向与所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点的动能是初动能的3倍;若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能是初动能的6倍。重力加速度大小为g。求:

(1)有电场时,设小球由OA运动过程中电场力做功为,小球由OB运动过程中电场力做功为 的比值为多少?

(2)电场强度的大小和方向。

【答案】12,方向与OB30度斜向下

【解析】设小球的初速度为v0OA长度为2dOB长度为3dO点运动到B点,由动能定理: 解得:

设电场方向与OB成θ角斜向下,则加电场后从OA,由动能定理:

则加电场后从OB,由动能定理:

联立解得: θ=300,即电场的方向与OB300斜向下.

则加电场后从OA电场力做功:

加电场后从OB,电场力做功:

练习册系列答案
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【题目】图甲为洛伦兹力演示仪的实物照片,图乙为其工作原理图。励磁线圈为两个圆形线圈,线圈通上励磁电流I(可由电流表示数读出)后,在两线圈间可得到垂直线圈平面的匀强磁场,其磁感应强度的大小和I成正比,比例系数用k表示,I的大小可通过“励磁电流调节旋钮”调节;电子从被加热的灯丝逸出(初速不计),经加速电压U(可由电压表示数读出)加速形成高速电子束,U的大小可通过“加速电压调节旋钮”调节。玻璃泡内充有稀薄气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹。请讨论以下问题:

(1)调整灯丝位置使电子束垂直进入磁场,电子的径迹为圆周。若垂直线圈平面向里看电子的绕行方向为顺时针,那么匀强磁场的方向是怎样的?

(2)用游标瞄准圆形电子束的圆心,读取并记录电子束轨道的直径D、励磁电流I、加速电压U。请用题目中的各量写出计算电子比荷的计算式。

(3)某次实验看到了图丙所示的电子径迹,经过调节“励磁电流调节旋钮”又看到了图丙所示的电子径迹,游标测量显示二者直径之比为21;只调节“加速电压调节旋钮”也能达到同样的效果。

a.通过计算分别说明两种调节方法是如何操作的;

b.求通过调节“励磁电流调节旋钮”改变径迹的情况中,电子沿轨道运动一周所用时间之比。

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