（18分）如圖所示，在地面附近，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在x＜0的區(qū)域內(nèi)還有沿X軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。一個(gè)帶正電油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著與水平方向成α＝300角斜向下做直線運(yùn)動，進(jìn)入x＞0的區(qū)域。要使油滴進(jìn)入x＞0的區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。需在x＞0的區(qū)域內(nèi)加一個(gè)勻強(qiáng)電場，若帶電油滴做圓周運(yùn)動通過x軸上的N點(diǎn)，且MO＝NO。

求：

①油滴的運(yùn)動速度的大小?

②在x＞0的區(qū)域內(nèi)所加的電場強(qiáng)度的大小和方向?

③油滴從x軸上的M點(diǎn)到達(dá)x軸上的N點(diǎn)所用的時(shí)間?

 

（1）；（2），方向水平向左；（3）。

解析:（18分）（1）帶電粒子做直線運(yùn)動時(shí)的受力情況如圖所示：

由受力圖得：     ①   （2分）

    ②     （2分）

①②式聯(lián)立得：    （1分）

（2）要使油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域內(nèi)做做勻速圓周運(yùn)動，則帶電油滴所受電場力應(yīng)與所受重力相平衡。有：      ③  （2分）

由①③兩式得      （1分）

（3）由已知條件MO＝NO可知：

又：  

則：

故：P點(diǎn)速度方向與PN成600角，N點(diǎn)速度也與PN成600角。即N點(diǎn)速度與X軸垂直，為帶電油滴做圓周運(yùn)動的圓心。④    （3分）

半徑    ⑤      （2分）

帶電油滴做直線運(yùn)動的時(shí)間：    ⑥ （2分）   

帶電油滴做圓周運(yùn)動的時(shí)間：     ⑦       （2分）

則帶電油滴從M點(diǎn)到N點(diǎn)所用的時(shí)間為  ⑧    （1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場（圖中均未畫出）．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域豎直平面內(nèi)恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動．（重力加速度為g）
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向．
（2）若某時(shí)刻微粒運(yùn)動到場中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示．則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？
（3）在（2）問中微粒又運(yùn)動P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場，同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴�，則該微粒運(yùn)動中距地面的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?武漢模擬）如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動．（重力加速度為g）
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向；
（2）若某時(shí)刻微粒運(yùn)動到場中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成450，如圖所示．則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？
（3）在（2）問中微粒運(yùn)動P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場，同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t該微粒運(yùn)動中距地面的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在地面附近的電場中，一條沿豎直方向的電場線上有A、B兩點(diǎn)．若將帶電液滴從A點(diǎn)由靜止釋放，帶電液滴將沿豎直方向下落，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零（不考慮空氣阻力），則（　　）
A、液滴一定做勻變速運(yùn)動B、A點(diǎn)的電勢一定比B點(diǎn)高C、電場中A點(diǎn)場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng)D、液滴由A運(yùn)動到B的過程中，重力勢能的減少量等于電勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在地面附近，坐標(biāo)系Oxy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x＜0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電量為q的油滴途經(jīng)圖中M（-a，0）點(diǎn)（a＞0），沿著與水平方向成α角斜向下做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入x＞0的區(qū)域，求：
（1）油滴帶什么電荷，要求說明依據(jù)；
（2）油滴在M點(diǎn)運(yùn)動的速率的大小；
（3）油滴進(jìn)入x＞0區(qū)域，若能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)（在圖中未標(biāo)出），油滴在N點(diǎn)的速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場（圖中均未畫出）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為－q的帶電微粒在此區(qū)域豎直平面內(nèi)恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動。（重力加速度為g）

1.求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向。

2.若某時(shí)刻微粒運(yùn)動到場中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示。則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？

3.在（2）問中微粒又運(yùn)動P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場，同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t該微粒運(yùn)動中距地面的最大高度是多少？

 

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