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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B方向垂直xOy平面向里

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/17 07:17:00
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求

(1)用铅笔画出带电小球运动轨迹图
(2)电场强度E的大小和方向;
(3)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(4)A点运动到N点的时间t.
(1)运动轨迹图;

(2)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡(恒力不能充当圆周运动的向心力),有:
qE=mg       ①
得:
E=
mg
q      ②
方向竖直向上 
(3)小球做匀速圆周运动,O′为圆心,MN为弦长,∠MO′P=θ;
设半径为r,由几何关系知:

L
2r=sinθ      ③
设小球做圆周运动的速率为v,有:
r=
mv
qB        ④
由速度的合成与分解知:

v0
v=cosθ     ⑤
由③④⑤式得:
v0=
qBL
2mcotθ ⑥
(4)设小球到M点时的竖直分速度为vy,它与水平分速度的关系为:
vy=v0tanθ           ⑦
由匀变速直线运动规律:
vy=gt1   ⑧
由⑥⑦⑧式得:
t1=
qBL
2mg              ⑨
小球做圆周运动的圆心角为2θ,所以:
t2=

2πT
T=
2πm
qB
所以:
t2=
2θm
qB
A点运动到N点的时间:
t=t1+t2=
qBL
2mg+
2θm
qB
答:(1)带电小球运动轨迹如图所示;
(2)电场强度E的大小为
mg
q,方向为竖直向上;
(3)小球从A点抛出时初速度v0的大小为
qBL
2mcotθ;
(4)A点运动到N点的时间t为
qBL
2mg+
2θm
qB.
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B方向垂直xOy平面向里 关于电场和磁场的,如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向、垂直于坐标平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在 18. (12分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向、垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。在x>0 如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场. 如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限半径为r的圆形区域内存在垂直xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,区域圆 在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向向下,大小为E;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应 (2014•海口一模)如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,空间中有沿水平方向、垂直纸而向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方 如图所示,在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场,y轴上 如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B 的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象 如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场;x轴下方有磁感应强度为E、方向竖直向下的匀强电场,现有 如图所示,xOy平面内有一半径为R的圆形区坻区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场,左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里,右