(二)解答题

1.解析:(1)设液珠的电量为q,质量为m

由题意知,当液珠在C点时  解得比荷为:

(2)当液珠速度最大时        得

(3)设BC间的电势差大小UCB,由题意得UCB=

对由释放至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得

qUCB-mg(rB-H)=0   即q-mg(rB-H)=0

将第(1)问的结果代入化简rB2-3HrB+2H2=0  解得rB=2H  rB′=H(舍去)

2.解析:该同学所得结论有不完善之处。

为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,

即:qEsinθ≤mg    所以

 即:7.5×104V/m<E≤1.25×105V/m

3.解析:小球在沿杆向下运动时,受力情况如图所示:

在水平方向:N=qvB  所以摩擦力f=μN=μqvB

当小球做匀速运动时:qE=f=μqvbB

小球在磁场中做匀速圆周运动时,

又,所以

小球从a运动到b的过程中,由动能定理得:

而  所以

则

4.解析:(1)粒子在电场中被加速,由动能定理得

α粒子在磁场中偏转,则牛顿第二定律得

联立解得(m)

(2)由几何关系可得,α粒子恰好垂直穿过分界线,故正确图象为

(3)带电粒子在磁场中的运动周期

α粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为,在磁场中的运动总时间

(s)

5.解答:(1)用左手定则判断出:磁场方向为-x方向或-y方向。

(2)在未加匀强磁场时,带电小球在电场力和重力作用下落到P点,设运动时间为t,小球自由下落,有

小球沿x轴方向只受电场力作用

小球沿x轴的位移为  小球沿x轴方向的加速度

联立求解,得:

(3)带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时,洛仑兹力不做功

电场力做功为WE=qEL

重力做功为WG=mgH

设落到N点速度大小为v,根据动能定理有

解得

6.解答:(1)不加电场时,小球运动的时间为t,水平射程为,下落高度h=gt2

加电场后小球在空间的运动时为,小球运动的加速度为a

2s=  h=at,2

解得: t′=2t  a=g 由此可以判断:电场方向竖直向下。

并解得电场力的大小   即

(2)加上匀强电场后,小球做匀速直线运动,故小球所受重力、电场力和洛仑兹力三个力而处于平衡,由于重力大于电场力,所以洛仑兹力方向竖直向上。

  用左手定则可得:磁场方向垂直于纸面向外

 0  253416  253424  253430  253434  253440  253442  253446  253452  253454  253460  253466  253470  253472  253476  253482  253484  253490  253494  253496  253500  253502  253506  253508  253510  253511  253512  253514  253515  253516  253518  253520  253524  253526  253530  253532  253536  253542  253544  253550  253554  253556  253560  253566  253572  253574  253580  253584  253586  253592  253596  253602  253610  447090 

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