如圖所示，沿水平和豎直方向建立直角坐標系xOy,空間中存在正交的勻強電場和勻強磁場，在x的負半軸區(qū)間，電場方向沿水平方向的x軸正方向，在x的正半軸區(qū)間，電場方向沿y軸的正方向，場強大小相同，磁場方向垂直xOy向里，一光滑絕緣薄板ab緊靠原點O放置于x軸負半軸上。在a端由靜止釋放一小球，沿板運動到b端時恰好對板無壓力，小球經(jīng)過O點后恰能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。已知小球的質量為m、帶電量為+q,磁場的磁感應強度為B，重力加速度為g,忽略一切阻力，小球可視為質點。
（1）求勻強電場的場強E和光滑絕緣板ab的長度l；
（2）若小球第2次經(jīng)過y軸時，立即撤去y軸左側的磁場及ab板，求：
①小球在第3次經(jīng)過y軸時的動能Ek；
②小球在第4、第5次經(jīng)過y軸時兩點間的距離Δy。
【答案】（1）勻強電場的場強E為，光滑絕緣板ab的長度l為；
（2）①小球在第3次經(jīng)過y軸時的動能Ek為；
②小球在第4、第5次經(jīng)過y軸時兩點間的距離Δy為。
mg
q
m
2
g
2
q
2
B
2
（2）①小球在第3次經(jīng)過y軸時的動能Ek為
5
m
3
g
2
2
q
2
B
2
②小球在第4、第5次經(jīng)過y軸時兩點間的距離Δy為
6
m
2
g
q
2
B
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：84引用：1難度：0.4
相似題
-
1．電子的發(fā)現(xiàn)揭開了人類對原子結構的認識．湯姆生用來測定電子的比荷的實驗裝置如圖所示．真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）．經(jīng)加速電壓加速后，穿過A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區(qū)域．
當P和P′極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；當P和P′極板間加上偏轉電壓U后，亮點偏離到O′點，（O′與O點的豎直間距為d,水平間距可忽略不計）．若此時，在P和P′間，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．求：
（1）加偏轉電壓U后，板間區(qū)域的電場強度大小和方向
（2）再加入磁場后，分析電子重新回到O點的原因，并求出能打在O點的電子速度的大?。?br />（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象和條件，推導電子比荷的表達式．發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：46引用：0難度：0.9 -
2．如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間存在勻強電場，與兩板上邊緣等高處有兩個質量相同的帶電小球，小球A從緊靠左極板處由靜止開始釋放，小球B從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最終都能運動到右極板上的同一位置，則從開始釋放到運動至有極板的過程中，下列判斷正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：78引用：6難度：0.7 -
3．如圖所示，一個質量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，套在一根固定的足夠長的水平粗糙絕緣直桿上，環(huán)直徑略大于桿直徑．直桿處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，圓環(huán)以初速度v0使其向右運動，最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g,則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：33引用：3難度：0.8