如圖所示,豎直長方形區(qū)域ABCD長4m,高3m,其中存在水平正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場垂直紙面向外,B=1T。勻強(qiáng)電場平行紙面,電場線如圖中實(shí)線。一帶電微粒以速度v = 5m/s從長方形區(qū)域的左下角A點(diǎn)沿AC方向射入其中,恰能做直線運(yùn)動。

(1)判斷勻強(qiáng)電場的方向,求出場強(qiáng)的大小。

(2)若在粒子射至對角線的某點(diǎn)時將磁場撤去,粒子恰好從長方形區(qū)域的D點(diǎn)射出,求撤去磁場時粒子離A點(diǎn)的距離。

(1)3v/m  (2)0.1m


解析:

(1)物體做直線運(yùn)動,故只能是勻速直線運(yùn)動。                    

由圖可知:此矩形的對角線和水平面的夾角為370。

因?yàn)镕=0 ,故 重力、電場力、洛侖茲力只能在如圖的情景下平衡。   (3分)

由左手定則,粒子帶負(fù)電荷得:電場方向向左。   (2分)                                         

電場力F=qE=Gtan370=0.75G

洛侖茲力f=qvB=G/cos370 = 1.25G

兩式比較E=3v/m           (3分)                                      

(2)撤去磁場后,粒子做類平拋運(yùn)動,軌跡如圖。 (3分)

a = = 1.25g  (3分)                

FD = AD sin370 = 2.4m        

FD=at2

t=s     (3分)                                                

EF = vt=0.8m

AE = ADcos370EF = 3.2-0.8m = 0.1m        (3分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖所示,質(zhì)量為M的長方形木板靜止在光滑水平面上,木板的左側(cè)固定一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,木板的右側(cè)用一根伸直的并且不可伸長的輕繩水平地連接在豎直墻上.繩所能承受的最大拉力為T.一質(zhì)量為m的小滑塊以一定的速度在木板上無摩擦地向左運(yùn)動,而后壓縮彈簧.彈簧被壓縮后所獲得的彈性勢能可用公式EP=
12
kx2
計算,k為勁度系數(shù),x為彈簧的形變量.
(1)若在小滑塊壓縮彈簧過程中輕繩始終未斷,并且彈簧的形變量最大時,彈簧對木板的彈力大小恰好為T,求此情況下小滑塊壓縮彈簧前的速度v0
(2)若小滑塊壓縮彈簧前的速度v0'為已知量,并且大于(1)中所求的速度值v0,求此情況下彈簧壓縮量最大時,小滑塊的速度;
(3)若小滑塊壓縮彈簧前的速度大于(1)中所求的速度值v0,求小滑塊最后離開木板時,相對地面速度為零的條件.

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如圖所示,一個質(zhì)量為m,頂角為α的直角劈和一個質(zhì)量為M的長方形木塊,夾在兩豎直墻之間,不計摩擦,則以下說法正確的有( 。

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如圖所示,一個質(zhì)量為 m,頂角為α的直角劈和一個質(zhì)量為M的長方形木塊,夾在兩豎直墻之間,不計摩擦,則M對左墻壓力的大小為(  )

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