如图甲所示,在水平地面上有一个口径为2r,深为h的漏斗形旱井。距井口中点水平距离s处有一个高为H的水平平台,平台上装有绝缘弹射器,可以将质量为m、电荷量为+q的可看作质点的小球以速度v0弹射出去,v0的方向跟井口直径在同一竖直平面M内。当小球水平向右弹出后,小球落在井口右侧地面上。忽略空气阻力,重力加速度为g,小球运动中电量保持不变。
(1)求落地点和抛出点之间的距离L;
(2)为了使小球能打进井中,可在地面上方平行于平面M加水平方向的匀强电场,求此电场的电场强度最大值E0及其方向;
(3)若在地面上方加竖直向上的匀强电场,电场强度大小E=mgq,同时加一个垂直纸面方向的匀强磁场,仅改变弹射器的弹射方向为斜向右上方且仍在平面M内,若小球恰能沿竖直方向无碰撞地落到井底,求匀强磁场的磁感应强度的大小B以及速度与水平方向的夹角的正切值tanθ;
(4)若在地面上方加竖直向上的匀强电场,电场强度大小E=mgq,再加上磁感应强度大小相等的匀强磁场如图乙所示,虚线为两磁场边界,以同(3)一样的速度将小球弹射出去,也能让小球无碰撞地竖直落到井底,求所加磁场的磁感应强度大小B'。

mg
q
mg
q
【答案】(1)求落地点和抛出点之间的距离L为;
(2)为了使小球能打进井中,可在地面上方平行于平面M加水平方向的匀强电场,此电场的电场强度最大值为,方向水平向左;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小为,速度与水平方向的夹角的正切值为;
(4)所加磁场的磁感应强度大小为。
H
2
+
2
v
2
0
H
g
(2)为了使小球能打进井中,可在地面上方平行于平面M加水平方向的匀强电场,此电场的电场强度最大值为
m
v
0
2
g
H
-
mg
(
s
-
r
)
q
H
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小为
2
ms
v
0
q
(
H
2
+
s
2
)
s
2
-
H
2
2
s
H
(4)所加磁场的磁感应强度大小为
2
(
2
n
-
1
)
ms
v
0
q
(
H
2
+
s
2
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:76引用:1难度:0.2
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,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,求:ml2qt02
(1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积;
(3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。发布:2024/12/30 0:0:1组卷:89引用:2难度:0.7
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