题目内容

如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x>0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场,场强的大小为E,一个带正电的小球经过图中x轴上的A点,沿着与水平方向成=30°角的斜向下直线做匀速运动,经过y轴上的B点进入x<0的区域,要使小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需在x<0区域内另加一匀强电场.若带电小球做圆周运动通过x轴上的C点,且OAOC,设重力加速度为g,求:

(1)小球运动速率的大小;

(2)在x<0的区域所加电场大小和方向;

(3)小球从B点运动C点所用时间及OA的长度.

答案:
解析:

  解:(1)油滴从A运动到B的过程中,

  油滴受重力、电场力和洛仑兹力作用而处于平衡状态,

  由题设条件知:sin30°=

  所以油滴的运动速率为:v=

  (2)油滴在x<0的区域作匀速圆周运动,

  则油滴的重力与所受的电场力平衡,

  洛仑兹力提供油滴作圆周运动的向心力.

  所以:mgq

  又tan30°=

  所以E方向竖直向上③

  (3)如图所示,连接BC,过BAB的垂线交x轴于

  因为∠=30°,所以在△AB中,

  ∠AB=60°,又OAOC

  故∠OCB=30°,

  所以∠CB=30°,CB

  则为油滴作圆周运动的圆心.④

  设油滴作圆周运动的半径为R,周期为T,

  则CBR且:

  qvBm

  R

  T

  由于∠CB=120°,

  油滴从B运动到C的时间为t1T

  又∠BO=30°

  所以OBR

  所以OCRRR

  即OAR

  由①知,所以t1

  OA

  评分标准:①②式各1分;

  ③式2分;④⑤⑥⑦⑧⑨式各1分.


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网