如圖,在豎直平面建立xOy坐標(biāo)(y軸豎直),在y軸左側(cè)有一光滑絕緣圓弧軌道,A為軌道最高點(diǎn),AO1豎直,O1為圓心,圓心角為θ,半徑為R,x<0區(qū)域有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),x>0區(qū)域有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小均為E?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以速度v0從A點(diǎn)沿切線滑入圓弧軌道,運(yùn)動(dòng)過(guò)程不脫離軌道。已知:θ=5π4,R=3v202g,E=mgq,重力加速度為g,求:
(1)小球到達(dá)圓弧軌道O端時(shí)的速度大??;
(2)小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能;
(3)當(dāng)小球過(guò)O點(diǎn)時(shí)在x>0區(qū)域加一按圖(乙)規(guī)律變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外為正。小球從上往下穿過(guò)x軸的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。
5
π
4
3
v
2
0
2
g
mg
q
【考點(diǎn)】帶電粒子在疊加場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng);帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:82引用:1難度:0.4
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1.電子的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí).湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速度、重力和電子間的相互作用).經(jīng)加速電壓加速后,穿過(guò)A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P′間的區(qū)域.
當(dāng)P和P′極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);當(dāng)P和P′極板間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn),(O′與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì)).若此時(shí),在P和P′間,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2(如圖所示).求:
(1)加偏轉(zhuǎn)電壓U后,板間區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向
(2)再加入磁場(chǎng)后,分析電子重新回到O點(diǎn)的原因,并求出能打在O點(diǎn)的電子速度的大?。?br />(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和條件,推導(dǎo)電子比荷的表達(dá)式.發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:46引用:0難度:0.9 -
2.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán),套在一根固定的足夠長(zhǎng)的水平粗糙絕緣直桿上,環(huán)直徑略大于桿直徑.直桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圓環(huán)以初速度v0使其向右運(yùn)動(dòng),最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài),已知重力加速度為g,則( )
發(fā)布:2024/12/29 21:0:1組卷:31引用:3難度:0.8 -
3.如圖所示,豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球,小球A從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放,小球B從兩板正中央由靜止開(kāi)始釋放,兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置,則從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至有極板的過(guò)程中,下列判斷正確的是( )
發(fā)布:2024/12/29 18:0:2組卷:77引用:6難度:0.7
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