如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動, 從x軸上的N點第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計空氣阻力,重力加速度為g,求:

   (1)電場強度E的大小和方向;

   (2)小球從A點拋出時初速度v0的大;

(1)小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運動,其所受電場力必須與重力平衡,有

qEmg                                                                ①      

E                                                                 ②

重力的方向是豎直向下的,電場力的方向則應(yīng)為豎直向上,由于小球帶正電,所以電場強度方向豎直向上.

   (2)小球做勻速圓周運動,O′為圓心,MN為弦長,∠MOPθ,

如圖所示.設(shè)半徑為r,由幾何關(guān)系知

=sinθ                                              

小球做勻速圓周運動的向心力由洛倫茲力提供,設(shè)小球做圓周運動的速率為v,有

qvB                                                              ④

由速度的合成與分解知

=cosθ                                                             

由③④⑤式得

v0cotθ.                                                          ⑥

答案:(1) 方向豎直向上。2)cotθ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?寧夏)空間有一均勻強電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標系O-xyz,M、N、P為電場中的三個點,M點的坐標(0,a,0),N點的坐標為(a,0,0),P點的坐標為(a,
a
2
,
a
2
).已知電場方向平行于直線MN,M點電勢為0,N點電勢為1V,則P點的電勢為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖所示的直角坐標系xyz所在的區(qū)域內(nèi),存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場.已知從坐標原點O沿x軸的正方向射入質(zhì)子,穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)重力可忽略不計,則這區(qū)域中的E和B的方向可能是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,直角坐標系的ox軸水平,oy軸豎直;M點坐標為(-0.3m,0)、N點坐標為(-0.2m,0);在-0.3m≤X≤-0.2m的長條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強電場E0;在X≥0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強電場,場強為E=20N/C;在第一象限的某處有一圓形的勻強磁場區(qū),磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度B=2.5T.有一帶電量q=+1.0×10-4C、質(zhì)量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點沿著x軸正方向飛入電場,恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點(圖中未畫出,yP>0),而后微粒經(jīng)過第一象限某處的圓形磁場區(qū),擊中x軸上的Q點,速度方向與x軸正方向夾角為60°.g取10m/s2.求:
(1)場強E0的大小和方向;
(2)P點的坐標及圓形磁場區(qū)的最小半徑r;
(3)微粒從進入最小圓形磁場區(qū)到擊中Q點的運動時間(可以用根號及π等表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動,從x軸上的N點第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計空氣阻力,重力加速度為g,求:
(1)電場強度E的大小和方向;
(2)小球從A點拋出時初速度v0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖所示的直角坐標系中,第一象限內(nèi)存在著一個水平寬度為L(ON>L≥
ON
2
)
、高度足夠的豎直條形勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度用B1表示(大小未知)、方向垂直紙面向內(nèi)(圖中沒有畫出).第二、三象限內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B2、方向垂直紙面向內(nèi).第四象限內(nèi)存在著勻強電場,場強用E表示(大小未知),方向水平向右.一個電荷量為e、質(zhì)量為m的電子,以初速度V0由Y軸上的M點沿與Y軸成θ=600的方向射入第一象限,從N點垂直x軸進入第四象限區(qū)域內(nèi),又經(jīng)P點進入第三象限區(qū)域,之后恰好通過坐標原點O.已知0N=b,OM=
2
3
3
b
,OP=2b.求:
(1)磁感應(yīng)強度B1的大小和磁場B1左邊界距Y軸的距離.
(2)電場強度E的大。
(3)電子從P點,第一次到達坐標原點O所經(jīng)歷的時間t.

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