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如图所示,某空间有重力场、匀强电场和匀强磁场,磁场垂直于纸面向里,磁感应强度为B,建立坐标系xOyy轴左侧有沿x轴负方向的电场,场强为E,一个质量为m,带正电q的油滴,经x轴的P点沿着与x轴成=30°的方向斜向下做匀速直线运动,要想使油滴做圆周运动可通过x轴上的Q点,且,求:

1)在y轴右侧所加匀强电场的方向和大小;

 

 

2)油滴从P点到Q点经过的时间.

 

答案:见详解
解析:

带电粒子在复合场中的受力情况如图所示,由于匀速运动,所以满足∑F=0条件.即:qE=mgtanq

如图所示中的几何关系:

故可知粒子通过Q点一定垂直x轴向上运动,欲使之能做匀速圆周运动,应加电场强度大小E′,方向竖直向上的匀强电场.且满足qE′=mg

所以

设粒子由PC点的时间为t1CQ点的时间为t2,则:

即为粒子从P点到Q点的总时间.

 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量,这些能量以电磁波(场)的形式向四面八方辐射出去,其总功率达到3.8×1026 W.根据爱因斯坦的质能方程估算,单纯地由于这种辐射,太阳每秒钟减少的物质质量约为
 
kg.(保留一位有效数字)
(2)下面三个高中物理教材中的力学实验:A.验证牛顿第二定律,B.探究功与物体速度变化的关系,C.验证机械能守恒定律,在这三个实验中(选填“A”、“B”、“C”)
①需要使用天平测量物体质量的是
 

②需要使用刻度尺测量长度的是
 

③需要求物体通过某点瞬时速度的是
 

(3)有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,密度为ρ0.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1.0Ω)
D.电流表(3A,0.1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ)
F.滑动变阻器(5Ω,3A)
G.蓄电池(6V,0.05Ω)
H.开关一个,带夹子的导线若干.
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①除待测金属管线外,还应选用的器材有
 
(只填代号字母)
②在图中画出你所设计的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路.
③实验中需要测量的物理量有:
 
.(标出对应字母)
④计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)图甲中游标卡尺读数为        mm,图乙中螺旋测微器读数为         mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图丙所示。则纸带上C点的速度

      m/s,重锤的加速度为        m/s2

 

 

 

 

 

(3)2011年11月3日凌晨,我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验,这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站,空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态,此时无法用天平称量物体的质量,某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置,如图所示:光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束,若B被挡光就将一个电信号传给与之连接的电脑,将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上,左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上,N处系有被测小球,让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.

 

实验时,从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F,除此之外,还需要测量的物理量是:                  ;被测小球质量的表达式为m=               [用物理量的符号表示].

 

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科目:高中物理 来源:2013届湖南省高二下学期月考考试物理卷 题型:选择题

(1)图甲中游标卡尺读数为        mm,图乙中螺旋测微器读数为         mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图丙所示。则纸带上C点的速度

       m/s,重锤的加速度为        m/s2

 

 

 

 

 

(3)2011年11月3日凌晨,我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验,这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站,空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态,此时无法用天平称量物体的质量,某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置,如图所示:光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束,若B被挡光就将一个电信号传给与之连接的电脑,将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上,左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上,N处系有被测小球,让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.

 

实验时,从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F,除此之外,还需要测量的物理量是:                   ;被测小球质量的表达式为m=                [用物理量的符号表示].

 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解