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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xOy在y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：且

    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P→C点的时间为t1，C→Q点的时间为t2，则：

    故即为粒子从P点到Q点的总时间．

     


    练习册系列答案
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    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A、B、C、D、E，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A、B、C、D、E，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