题目内容
如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内的空间中存在着沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,始终沿着与水平方向成θ=30°角的斜向下做直线运动,进入x>0区域。要使油滴进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需要在x>0区域加一个匀强电场E′。若带电油滴做匀速圆周运动通过x轴上的N点,且MO=NO,g取l0m/s2。求:
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1.油滴运动速度大小;
2.在x>0空间内所加电场强度大小和方向;
3.油滴从x轴上的M点开始运动到达N点所用的时间
【答案】
1.![]()
2.
………⑤(2分)场强方向竖直向上
3.![]()
【解析】由平衡条件有
…………①(2分)
………②(2分)
解得
………………………………………………………………③(1分)
⑵由①②得
…………………………………………………④(1分)
粒子在磁场中作匀速圆周运动,要求
………⑤(2分)
场强方向竖直向上 …………(1分)
⑶设粒子从M到P点的时间为 t1,从P点到N点的时间为t2,粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R。过P点作直线交x轴与o′,由几何知识有
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…⑥(2分)
…⑦( 2分)
故o′为圆心。
…………………………⑧( 1分)
由几何知识
…………………………⑨(1分)
……………………………………………………………………………⑩(1分)
…………………………………………………………………11(2分)
…………………………………………………………………12(1分)
………………………………………………………13 (1分)
练习册系列答案
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| A、液滴一定做匀变速运动 | B、A点的电势一定比B点高 | C、电场中A点场强一定大于B点的场强 | D、液滴由A运动到B的过程中,重力势能的减少量等于电势能的增加量 |