清晨雾语 幼苗
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(1)分析油滴受力可以判知要使油滴做匀速直线运动,油滴应带负电.受力如图:
由平衡条件和几何关系得:mg:qE:f=1:1:
2
(2)油滴在垂直直线方向上应用平衡条件得:qvB=2Eqcos45°,
所以v=4
2m/s;
(3)进入第一象限,由于重力等于电场力,在电场中做匀速直线运动,在混合场中做匀速圆周运动,路径如上图,由O到A匀速运动的位移为:
s1=[h/sin45°]=
2h
运动时间为:t1=
s1
v
联立解得:t1=0.1s
进入混合场后圆周运动的周期为:T=[2πm/qB]
由A运动到C的时间为:t2=[1/4]T
由运动的对称性可知从C到N的时间为t3=t1=0.1s
在第一象限内运动 的总时间为t=t1+t2+t3=0.82s
油滴在磁场中做匀速圆周运动:qvB=m
v2
r
图中ON的长度及离开第一象限的X坐标:x=2(s1cos45°+rcos45°)
联立得:x=4.0m
所以油滴离开第一象限时的坐标为(4.0m,0);
答:(1)油滴在第一象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比为1:1:
2,油滴带负电荷;
(2)油滴在P点得到的初速度大小为4
2m/s;
(3)油滴在第一象限运动的时间为0.82s,以及油滴离开第一象限处的坐标为(4.0m,0).
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动;带电粒子在混合场中的运动.
考点点评: 本题关键是先确定物体的运动情况,并画出运动轨迹,然后逐段逐段分析,匀速运动阶段受力平衡,匀速圆周运动阶段洛伦兹力提供向心力.
1年前
你能帮帮他们吗