如图(a)所示,整个空间存在竖直向上的匀强电场(平行于纸面),在同一水平线上的两位置,以相同速率同时喷出质量均为m的油滴a和b,带电量为+q的a水平向右,不带电的b竖直向上.b上升高度为h时,到达最高点,此时a恰好与它相碰,瞬间结合成油滴p.忽略空气阻力,重力加速度为g.求
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(1)油滴b竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离;
(2)匀强电场的场强及油滴a、b结合为p后瞬间的速度;
(3)若油滴p形成时恰位于某矩形区域边界,取此时为
时刻,同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场,磁场变化规律如图(b)所示,磁场变化周期为T0(垂直纸面向外为正),已知P始终在矩形区域内运动,求矩形区域的最小面积.(忽略磁场突变的影响)
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(1)油滴b竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离;
(2)匀强电场的场强及油滴a、b结合为p后瞬间的速度;
(3)若油滴p形成时恰位于某矩形区域边界,取此时为
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更新时间:2019-04-23 10:04:52
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【知识点】 带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,水平地面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性竖直挡板,板高h=9m,与板上端等高处有一水平放置的篮筐,筐口的中心离挡板s=3m,板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1T;质量m=1×10-3kg、电荷量q=-1×10-3C、直径略小于小孔宽度的带电小球(不可视为质点),以某一速度垂直于磁场方向从小孔水平射入,恰好做匀速圆周运动,若与挡板相碰就以原速率反向弹回,且不计碰撞时间,碰撞时小球的电荷量保持不变,小球最后都能从筐口的中心处进入筐中,取g=10m/s2,求:
(1)电场强度的大小与方向;
(2)小球运动的最大速率;
(3)小球运动的最长时间。
(1)电场强度的大小与方向;
(2)小球运动的最大速率;
(3)小球运动的最长时间。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,足够大的绝缘水平桌面上方区域存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=50N/C。在桌面左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=15T,虚线PQ与水平桌面成45º角.质量分别为mA=0.2kg、mB=0.4kg的金属小球A、B,带电量均为q=+4.0×10-2C.开始时,A、B静止,A、B间有一个锁定的被压缩的轻质绝缘弹簧,与A、B不拴接,弹性势能Ep=5.4J(A、B视为质点,弹簧极短),现解除锁定,A、B被瞬间弹开后移走弹簧.A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.4,A、B静止时与P点间距离L=1m,(A与桌面的碰撞是弹性的,取π=3,g=10m/s²).求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/a638c231-d304-4028-ba8f-751160d5b3d5.png?resizew=156)
(1)弹簧解除锁定后瞬间,AB两球的速度大小;
(2)小球A第一次与桌面相碰时,AB间的距离多大;
(3)小球A从P点第一次进入磁场,到第二次离开磁场时平均速度的大小和方向。(结果均保留二位有效数字)
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(1)弹簧解除锁定后瞬间,AB两球的速度大小;
(2)小球A第一次与桌面相碰时,AB间的距离多大;
(3)小球A从P点第一次进入磁场,到第二次离开磁场时平均速度的大小和方向。(结果均保留二位有效数字)
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较难
(0.4)
【推荐3】如图,竖直面内建立坐标系x0y,y轴左侧有匀强电场(图中未画出),虚线是过原点O的某条曲线,现将一群带电微粒(电量q=0.01C,质量m=0.01kg)从曲线上的任意位置水平抛出,初速度均为v0,微粒均能到达原点O,且过原点后均做匀速直线运动。若在y轴左侧再加匀强磁场,磁感应强度B=1T,方向垂直于纸面,则微粒到达原点O后,均能通过y轴上的P点,P点的坐标(0,-4m)。(不计空气阻力,不考虑微粒间的相互作用,g=10m/s2)求:
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(1)匀强电场的电场强度E;
(2)这些微粒抛出的初速度v0及加磁场后这些微粒从O到P过程中可能经过的区域面积S;
(3)这些微粒的抛出点所在曲线对应的函数关系式。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/24/1694071417061376/1701019040751616/STEM/a863f9d4-d917-4fd5-a158-a5022f091f85.png?resizew=330)
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)这些微粒抛出的初速度v0及加磁场后这些微粒从O到P过程中可能经过的区域面积S;
(3)这些微粒的抛出点所在曲线对应的函数关系式。
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