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(2013•安徽二模)如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/23 11:53:12
(2013•安徽二模)如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里.一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v的匀速圆周运动,重力加速度为g.
(1)求此区域内电场强度的大小和方向
(2)若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离.
(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的
1
2
(2013•安徽二模)如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B
(1)由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内沿竖直平面做匀速圆周运动,表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反.
因此电场强度的方向竖直向上.
设电场强度为E,则有mg=qE,即E=
mg
q.
(2)设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R,根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有qvB=m
v2
R,解得,R=
mv
qB
依题意可画出带电微粒做匀速圆周运动的轨迹,由如图所示的几何关系可知,该微粒运动至最高点时与水平地面间的距离为:hm=
5
2R=
5mv
2qB
(3)将电场强度的大小变为原来的
1
2,则电场力变为原来的
1
2,即F=
1
2mg.
带电微粒运动过程中,洛仑兹力不做功,所以在它从最高点运动至地面的过程中,只有重力和电场力做功.设带电微粒落地时的速度大小为vt,根据动能定理有
mghm-Fhm=
1
2mvt2-
1
2mv2
解得:vt=
v2+
5mgv
2qB
答:(1)电场强度的方向竖直向上,大小为E=
mg
q.
(2)该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离是
5mv
2qB.
(3)带电微粒落至地面时的速度大小是
v2+
5mgv
2qB.
(2013•安徽二模)如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B 在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边磁场范围足够大.一 (2010•湛江二模)如图所示,在上、下水平放置的金属板H、Q的上方有一个匀强磁场区域,磁感应强度为B,垂直纸面向外,该 如图所示,水平地面上方有正交的匀强电场E和匀强磁场B,电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面 空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=10 √3N/C,磁感应强度B=1T,方向如图所示.有一个质量 空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=10 N/C,磁感应强度B=1T,方向如图所示.有一个质量m= 如图所示,在光滑绝缘的水平轨道上方同时存在着水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.1T.一 如图所示的空间,存在着正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的方向竖直向下,场强为E,匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度为B (2006•四川)如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B (2014•宿迁三模)如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上下边缘间距为h,磁感应强度为B.有一长度为L、 (2014•禅城区一模)在直角坐标系第Ⅰ象限与第Ⅲ象限分布有如图所示的匀强磁场和匀强电场,电场强度为E、磁感应强度为B; (2011•安徽)如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B