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在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线的最低点的曲率半径

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/20 05:57:42
在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线的最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g,求:
(1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率v.
(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离y1.
(3)若小球运动到最低点的瞬间,在上述磁场中加一竖直向上的匀强电场E、且令
qE=mg.求小球从最低点开始、运动到达x轴上时,小球在x轴上的坐标变化△x.
在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线的最低点的曲率半径
题目挺好的.
首先分析,在任意时刻,小球都只受到重力和洛伦兹力.
设小球在最低点的速度为v,到x轴距离为h,最低点的曲率半径为2h.
对于小球运动到最低点时,小球的向心力由洛伦兹力与重力的合力提供.有方程:
F向=F洛-G;mv^2/(2*h)=qvB-mg
又洛伦兹力始终方向与速度方向垂直,不做功,从原点到最低点只有重力做功机械能守恒,有:
E重=E势;mgh=1/2*mv^2
两个方程两个未知数.第一问和第二问可以求解了.
答案:(1)v=2*mg/qB (2)h=2g(m/qB)^2
如果加上一个电场,使电场力等于重力,那么在这之后小球只收到洛伦兹力作用,这时小球开始做匀速圆周运动.向心力等于洛伦兹力,有
qvB=mv^2/r;将 v=2*mg/qB带入
得到r=2g(m/qB)^2=h,运动的半径刚好等于高,则易知
(3)△x=r=2g(m/qB)^2
本题的考点在于以下几点:
洛伦兹力的性质(无论何时都不做功).
机械能守恒的条件与计算.
圆周运动的计算.
在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线的最低点的曲率半径 在场强B的水平匀强磁场中,一质量为m,带正点q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示,已知次曲线在最低点的曲率半径为 真空中存在着空间范围足够大的水平向右的匀强磁场.在电场中,若将一个质量为m带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方 如图,在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此 如图所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量 真空中存在空间范围足够大的,水平向右的匀强电场,在电场中,若将一个质量为m,带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖 真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直 用绝缘细线悬挂一个质量为m,带电荷量为+q的小球,让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中,由于磁场的运动,小球静止 如图所示,质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动方向垂直,若小球 如图所示,一带负电的小球,电量为q质量为m,开始时静止在场强为E的匀强电场中靠近电场极板B有一档板P,小球与挡板P的距离 有一个质量为m、电量为q的带正电小球停止在绝缘水平面上,并且处在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,为了使小球 匀强电场水平向右,匀强电场水平向右,匀强磁场方向垂直纸面向里,带正电的小球在场中由静止释放,最后落到地面上,)A.小球减