如圖所示,在豎直平面內(nèi)存在直角坐標(biāo)系xoy,第二象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E1,在第一象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=0.375N/C,在第一象限內(nèi),y=4m處有水平絕緣平臺(tái)PA,右端與半徑為R=0.4m的光滑絕緣豎直半圓弧軌道ACD平滑連接,相切于A點(diǎn),D為其最高點(diǎn)。質(zhì)量為m1=2g、帶正電q=0.1C的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從x軸上某點(diǎn)Q以與x軸負(fù)半軸成60°、大小v0=10m/s的速度射入第二象限,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)在第二象限內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)的某段路徑上加上垂直于紙面向外的圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,小球經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后恰好水平向右運(yùn)動(dòng),垂直于y軸從點(diǎn)P(0,4m)進(jìn)入第一象限,恰好與靜止放置在P點(diǎn)且可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m2=3g、不帶電的絕緣小物塊碰撞并粘合在一起沿PA方向運(yùn)動(dòng),設(shè)碰撞過(guò)程中帶電量不變,粘合體命名為小物塊S.已知小物塊S與平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.35,平臺(tái)PA的長(zhǎng)度L=1.0m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力。求:(結(jié)果可用根號(hào)表示)
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大?。?br />(2)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r的大小和圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;
(3)小物塊S在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度;小物塊S能否達(dá)到D點(diǎn),若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由,若能,請(qǐng)求出小物塊S落到平臺(tái)PA上的位置與A點(diǎn)的距離。
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng).
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/2 8:0:9組卷:170引用:3難度:0.5
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1.如題圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無(wú)場(chǎng)區(qū)域,第一象限剩余區(qū)域(含PQ圓弧邊界)及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v(大小未知)射入磁場(chǎng),且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒(圖中未畫)吸收。不計(jì)粒子重力,則( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/20 13:0:2組卷:27引用:2難度:0.4 -
2.如圖所示,一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方
處,能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子??臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則( )d2發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2 -
3.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,兩磁場(chǎng)以O(shè)P直線為界,OP直線與+x軸夾角為30°,其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點(diǎn)沿平行于+x軸的方向射直入磁場(chǎng)Ⅰ;一段時(shí)間后,該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于OP的方向射入磁場(chǎng)Ⅱ,最后粒子射出磁場(chǎng)。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/24 0:0:3組卷:282引用:1難度:0.6
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