11.如图甲所示.竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场.一个质量为m.电荷量为q的可视为质点的带正电的小球.以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点.为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P.D间距为L.且它们的连线垂直于竖直平面MN.D到竖直面MN的距离DQ等于L/π).经过研究.可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的.垂直于纸面向里的磁场..求: (1)场强E的大小, (2)如果磁感应强度B0为已知量.试推出满足条件t1的表达式, (3)进一步的研究表明.竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时.求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小.并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况) [答案] 轨迹见解析图乙 [解析] (1)小球进入电场.做匀速直线运动时 Eq=mg.① E=mg/q.② (2)在t1时刻加磁场.小球在时间t0内做匀速圆周运动.设圆周运动的周期为T0.半径为R0. 竖直向下通过D点.则t0=3T0/4. ③ B0qv0=m④ PF-PD=R即v0t1-L=R. ⑤ 将③④代入⑤式解得t1=+. (3)小球运动的速率始终不变.当R变大时.T0也增加.小球在电场中的运动周期T也增加 在小球不飞出电场的情况下.当T0最大时.有: DQ=2R.即=. ⑥ T0==. ⑦ 结合⑥⑦式是B0=. T0=. 结合轨迹图可知.小球在电场中运动的最大周期T=4×(+t0). 结合上式解得T=. 所以小球在电场中运动一个周期的轨迹如图乙所示. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为V0的速度垂直于竖直面MN向右作直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场.(g=10m/s2)求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性画出小球运动一个周期的轨迹(只需要画出一种可能的情况)
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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:

(1)场强E的大小;

(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;

(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况)

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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:

(1)场强E的大小;(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;

(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况).

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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:

(1)场强E的大小;

(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;

(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况)

 

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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:

(1)场强E的大小;(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;

(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况).

 

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