某游戲公司的設(shè)計(jì)人員,構(gòu)想通過(guò)電場(chǎng)來(lái)控制帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖1所示,絕緣光滑圓軌道豎直放在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球位于軌道內(nèi)側(cè)的最高點(diǎn)A處。小球由靜止釋放后沿直線打到與圓心O等高的B點(diǎn);當(dāng)給小球一個(gè)水平方向的初速度,小球恰能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。小球可視為質(zhì)點(diǎn),已知圓軌道的半徑為R,重力加速度為g。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1大小。
(2)求小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能Ek。
(3)將原電場(chǎng)更換為如圖2所示的交變電場(chǎng)(正、負(fù)號(hào)分別表示與原電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同或相反),小球在A點(diǎn)由靜止釋放,欲使小球能在一個(gè)周期(T未知)內(nèi)恰能運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與圓軌道相碰,試求所加電場(chǎng)強(qiáng)度E2不應(yīng)大于多少。
【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:140引用:6難度:0.4
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1.如圖甲所示為示波管,如果在YY′之間加如圖乙所示的交變電壓,同時(shí)在XX′之間加如圖丙所示的鋸齒形電壓,使X的電勢(shì)比X′高,則在熒光屏上會(huì)看到圖形為( ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202401/511/c7221446.png" style="vertical-align:middle" />
A. B. C. D. 發(fā)布:2024/12/29 19:30:1組卷:770引用:13難度:0.9 -
2.如圖甲所示,水平放置的平行金屬板P和Q,相距為d,兩板間存在周期性變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)。P、O間的電勢(shì)差UPQ隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以初速度v0由P板左端靠近板面的位置,沿平行于板面的方向射入兩板之間,q、m、d、v0、U0為已知量。
(1)若僅存在交變電場(chǎng),要使電荷飛到Q板時(shí),速度方向恰好與Q板相切,求交變電場(chǎng)周期T;
(2)若僅存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),且滿(mǎn)足B0=,粒子經(jīng)一段時(shí)間恰能垂直打在Q板上(不考慮粒子反彈),求擊中點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的水平距離。2mv0qd發(fā)布:2024/12/29 23:0:1組卷:122引用:2難度:0.4 -
3.如圖甲所示,在真空中有一傾角為30°的足夠長(zhǎng)光滑絕緣斜面,t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m=0.2kg的帶電小滑塊靜放于斜面上,同時(shí),空間加上一個(gè)方向平行于斜面的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化,變化規(guī)律如圖乙所示(取沿斜面向上方向?yàn)檎较?,g=10m/s2),0~2s內(nèi)小滑塊恰能沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為10m/s2,求:
(1)小滑塊是帶正電還是負(fù)電;電荷量q是多少;
(2)4s內(nèi)小滑塊的位移大??;
(3)22s內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功。發(fā)布:2024/12/29 17:0:1組卷:341引用:5難度:0.9
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