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質量為m,電量為+q的小球以初速度以與水平方向成θ角射出,如圖4所示,如果在某方向加上一定大小的勻強電場后,能保證小球仍沿方向做直線運動,試求所加勻強電場的最小值,加了這個電場后,經多長時間速度變?yōu)榱悖?br />
          
由題知小球在重力和電場力作用下沿方向做直線運動,可知垂直方向上合外力為零,或者用力的分解或力的合成方法,重力與電場力的合力沿所在直線。
建如圖5所示坐標系,設場強E與角,則受力如圖:

圖5
由牛頓第二定律可得:
0                  ①
            ②
由①式得:             ③
由③式得:時,E最小為
其方向與垂直斜向上,將代入②式可得

即在場強最小時,小球沿做加速度為的勻減速直線運動,設運動時間為t時速度為0,則:
,可得:
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩塊金屬板a、b平行放置,板長l=10cm,兩板間距d=3.0cm,兩板間存在著與勻強電場正交的勻強磁場,磁感應強度B=2.5´10-4T,假設電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v0=2.0×107m/s從兩極板中間,沿垂直于電場、磁場的方向射入場中,無偏轉地通過場區(qū),如圖10所示.已知電子電荷量的大小e=" 1.60" ´10-19C,質量m=0.91´10-30kg.

(1)求a、b兩板間的電勢差U為多大.
(2)若撤去磁場,求電子穿過電場偏離入射方向的距離.
(3)求撤去磁場后,電子通過電場區(qū)增加的動能.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩組完全相同的電源E1、E2分別通過開關與置于水平桌面上的兩對金屬板相連,每對金屬板的距離均為d,如果分別閉合能夠在金屬板相對的空間內建立水平和豎直方向的勻強電場。一長為的絕緣細線一端固定在O點,另一端拴著一個質量為m、帶有一定電量q的小球,原來都斷開,小球在最低點A點處于靜止狀態(tài)。問:

(1)若只將閉合并給小球一沖量,它可在豎直平面內繞O點做勻速圓周運動,那么小球帶何種電荷?電源的電動勢等于多少?
(2)若只將閉合,小球從A點由靜止釋放,那么,運動過程中細線所受的最大拉力是多少?并在圖中標明此時小球的位置。
(3)若只將S2閉合,要使小球從A點開始在豎直平面內做完整的圓周運動,至少在A點給小球多大的瞬時沖量?(已知當地的重力加速度為g)
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示(與DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里。結果離子正好從距A點為d的小孔C沿垂直于電場方向進入勻強電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處到A點的距離為2d(直線DAG與電場方向垂直)。不計離子重力,離子運動軌跡在紙面內,
求:(1)正離子從D處運動到G處所需的時間;
(2)正離子到達G處時的動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,勻強磁場方向垂直紙面向里,勻強電場方向水平向右,直角坐標系xoy的原點O處有一能向各個方向發(fā)射帶電粒子(不計重力)的放射源。當帶電粒子以某一初速度沿y軸正方向射入該區(qū)域時,恰好能沿y軸做勻速直線運動。若撤去磁場只保留電場,粒子以相同的速度從O點射入,經過一段時間后通過第一象限的P,P點坐標為(L,)。若撤去電場,只保留磁場,讓粒子以相同速率從O點射入,求:

⑴粒子在磁場中運動的半徑;
⑵若要使粒子射出后仍能通過P點,求粒子從O點射出時的速度方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在地面附近的真空中,存在著豎直向上的勻強電場和垂直電場方向水平向里的勻強磁場,如圖甲所示。磁場隨時間變化情況如圖乙所示.該區(qū)域中有一條水平直線MN,D是MN上的一點.在t=O時刻,有一個質量為m、電荷量為+q的小球(可看作質點),從M點開始沿著水平直線以速度做勻速直線運動,時刻恰好到達N點.經觀測發(fā)現,小球在t=2至t=3時間內的某一時刻,又豎直向下經過直線MN上的D點,并且以后小球多次水平向右或豎直向下經過D點.求:
(1)電場強度E的大。
(2)小球從M點開始運動到第二次經過D點所用的時間;
(3)小球運動的周期,并畫出運動軌跡(只畫一個周期).

甲                              乙

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

真空環(huán)境中存在豎直向上的勻強電場和勻強磁場,電場強度E=10.0V/m,磁感應強度B=3.14T.現在此空間建立xyz三維坐標系,其中x軸水平向右、y軸水平向里、z軸豎直向上,三坐標軸的單位均為米(m),一帶電油滴恰好懸停在坐標原點。t1=0時刻油滴受瞬間的水平沖量(油滴質量、電量不變),以=3.14m/s的速度沿x軸正方向運動;t2=1.50s時刻撤去勻強磁場;t3=2.50s時刻撤去勻強電場。取g=10m/s2,試求t4=3.00s時刻油滴所在位置的坐標(計算結果取三位有效數字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

軟鐵棒放在永磁體的旁邊能被磁化,這是由于…( 。
A.在永磁體磁場作用下,軟鐵棒中形成了分子電流
B.在永磁體磁場作用下,軟鐵棒中的分子電流消失了
C.在永磁體磁場作用下,軟鐵棒中分子電流的取向變得大致相同
D.在永磁體磁場作用下,軟鐵棒中分子電流的取向變得更加雜亂無章

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,x軸下方是磁感強度為B的勻強磁場,上方是場強為E的勻強電場,方向如圖,屏MN距y軸為S,今有一質量為m、電量為q的正粒子(不計重力)從坐標原點O沿負y方向射入磁場,若要粒子垂直打在屏MN上,那么:

(1)粒子從原點射入時的速度v=?
(2)粒子從射入磁場到垂直打在屏MN上所需時間t=?

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