ZKX's LAB

如图所示 质量为m 带电量为 q 如图所示,一个质量为m,带电荷量为q的正离子,从A点正对圆心

2020-10-05知识7

如图所示,一质量为m、带电量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g. (1)小球受到的电场力向左,与场强方向相反;故小球带负电荷.(2)对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,如图根据共点力平衡条件,有qE=mgtanθ故T=mgcosθE=mgtanθq即电场强度E为mgtanθq.(3)剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,故做初速度为零的匀加速直线运动;根据牛顿第二定律,有F合=ma ①由于三力平衡中,任意两个力的合力与第三力等值、反向、共线,故F合=T=mgcosθ ②根据速度时间公式,有v=at ③由①②③解得v=gtcosθ即经过t时间小球的速度v为gtcosθ.

如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,FNsin37°=qE①FNcos37°=mg②由1、②可得电场强度E=3mg4q(2)若电场强度减小为原来的12,则变为E′=3mg8qmgsin37°-qEcos37°=ma③可得加速度a=0.3g.(3)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理则有:mgLsin37°-qE'Lcos37°=Ek-0④可得动能Ek=0.3mgL

如图所示,一个质量为m,带电荷量为q的正离子,从A点正对圆心 每次碰撞后离子的速度2113方向5261都沿半径方向指向圆心,设离子与圆筒内壁4102碰撞n次(n≥2)。1653则离子在圆筒内有n+1段圆弧轨迹,这些圆弧完全相同。以一段弧为研究对象,在它与边界的两个交点画出切线和半径,组成一个四边形,其中有两个直角,剩下的两个角互补。每相邻两次碰撞点之间圆筒圆弧所对的圆心角为α=2π/(n+1)离子在磁场中相邻两次碰撞点的运动轨迹所对应的圆心角θ=π-α=(n-1)π/(n+1)离子运动的周期为T=2πm/Bq所以离子在磁场中运动的时间为t=(n+1)θT/2π=(n-1)πm/Bq其中n=2,3,4,5…

把一质量为m带电量为 利用能量守恒。(1)因为小球摆动到N 点速度为0,则没有动能。磁场力(洛伦兹力)不做功。则重力做功=静电能。mgLsin(60)=qE(L-Lcos(60))所以E=sqrt(3)mg/q(2)因为N点没有。

如图所示,一质量为 (1)(2)(3)⑴粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径为 R,则有 R=粒子经过磁场区域速度偏转角为120°,这表明在磁场区域中轨迹为半径为 R 的 圆弧,此圆弧应与入射和出射方向相切.作出粒子运动轨迹如图中实线所示.轨迹 MN 为以 O′为圆心、R 为半径,且与两速度方向相切的 圆弧,M、N 两点还应在所求磁场区域的边界上.在过 M、N 两点的不同圆周中,最小的一个是以 MN 为直径的圆周,所求圆形磁场区域的最小半径为2分面积为 S=2分⑵带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为120 0,带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的,(2分)⑶粒子进入电场做类平抛运动,设从 b 到 c 垂直电场方向位移 x′,沿电场方向位移 y′,所用时间为 t,则有 x′=v 0 t2分又 2分解得 x′=mv 0 2/Eqy′=6mv 0 2/Eq 2分2分

如图所示,质量为m、带电量为+q的小球在距离地面高为h处,以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离上 (1)竖直方向,自由落体运动,则运动时间为:h2=12gt2t=hg水平方向,粒子做匀减速运动,减速至0位移L=v0+02t解得v0=2Lt=2Lgh故小球的初速度为2Lgh.(2)水平方向,根据牛顿第二定律:qE=ma又由运动学公式:02?v02=2?a)s解得E=2mgLhq,方向水平向左.故电场强度的大小为E=2mgLhq,方向水平向左.(3)由动能定理:WG+W电=△EK即:mgh?qEl=EK?12mv02解得:EK=mgh故小球落地时的动能为mgh.答:(1)小球的初速度v2Lgh.(2)电场强度E=2mgLhq,方向水平向左.(3)小球落地时的动能为mgh.

随机阅读

qrcode
访问手机版