(2008•南通三模)如图Ox、Oy、Oz为相互垂直的坐标轴,Oy轴为竖直方向,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/07 18:24:36
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(1)若在整个空间加一匀强电场E1,使小球在xOz平面内做匀速圆周运动,求场强E1和小球运动的轨道半径;
(2)若在整个空间加一匀强电场E2,使小球沿Ox轴做匀速直线运动,求E2的大小;
(3)若在整个空间加一沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为
3mg |
q |
(1)由于小球在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为r,则
qE1=mg解得 E1=
mg
q,方向沿y轴正向
又qvB=m
v20
r,解得
r=
mv0
qB
(2)小球做匀速直线运动,受力平衡,则
qE2=
(mg)2+(qv0B)2
解得 E2=
(
mg
q)2+
v20B2
(3)小球在复合场中做螺旋运动,可以分解成水平面内的匀速圆周运动和沿y轴方向的匀加速直线运动.
做匀加速运动的加速度 a=
qE3−mg
m=2g
从原点O到经过y轴时经历的时间
t=nT
y=
1
2at2
解得 y=
4n2π2m2g
q2B2(n=1、2、3…)
由动能定理得 (qE3−mg)y=Ek−
1
2mv02
解得 Ek=
1
2mv02+
8n2π2m3g2
q2B
qE1=mg解得 E1=
mg
q,方向沿y轴正向
又qvB=m
v20
r,解得
r=
mv0
qB
(2)小球做匀速直线运动,受力平衡,则
qE2=
(mg)2+(qv0B)2
解得 E2=
(
mg
q)2+
v20B2
(3)小球在复合场中做螺旋运动,可以分解成水平面内的匀速圆周运动和沿y轴方向的匀加速直线运动.
做匀加速运动的加速度 a=
qE3−mg
m=2g
从原点O到经过y轴时经历的时间
t=nT
y=
1
2at2
解得 y=
4n2π2m2g
q2B2(n=1、2、3…)
由动能定理得 (qE3−mg)y=Ek−
1
2mv02
解得 Ek=
1
2mv02+
8n2π2m3g2
q2B
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