问题 问答题


(1)匀强电场的场强大小和方向。

(2)OP间的距离和带电小球的初速度。

(3)带电小球的运动周期以及在足够长的时间内带电小球在X轴方向的平均速度。

答案

(1)mg/q   方向向上(2)Bqd/2m(3)3 Bq d/(4π+6

(1)小球做匀速圆周运动时合力大小一定,方向垂直与速度方向指向圆心,所以重力和电场力平衡,洛仑兹力做向心力,故有

mg=Eq,解得E=mg/q   方向向上(2分)

(2)由平抛运动知识得

d=VOt (1分)    OP=VYt/2 (1分)   又有VY/VO=tan600(1分)

联立解得OP=3d/2(1分)

由圆运动知识得到

BqV=mV2/R (1分)

由题意得

V0/V=Cos600(1分)

d=2RSin600 (1分) 解得V0=Bqd/2m(1分)

(3)由题意可知带电小球的运动周期应等于从P运动到Q所用时间的两倍与从Q到O的圆运动经历的时间之和

t1d/V0(1分)    t2=2T0/3 (1分)    T0=2πm/Bq(1分)

解得T=2t1+t2=m(4π/3+2)/Bq(1分)

因每个周期发生的位移为d,所以在足够长的时间内沿X轴方向的平均速度为

V=d/T=3 Bq d/(4π+6)(3分)

选择题
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