在光滑、绝缘的水平桌面上,有一个边长为L=1m正方形区域MNPQ,半径R=0.2m的圆形磁场区与MN,MQ边均相切,磁感应强度大小B=0.5T,方向垂直于水平面向上(俯视图如图)。圆形区域之外有水平向左的匀强电场,场强大小E=0.5V/m,两个大小相同的金属小球a,b均视为质点。小球a的质量ma=2×10-5kg,电量q=+4×10-4C,不带电的小球b质量mb=1×10-5kg,静止在圆周上D点,A、C、D三点共线,小球a从A点正对圆心C射入,已知小球a在磁场中做匀速圆周运动的半径也为R,一段时间后a与b发生弹性碰撞,碰后两者电量平分,忽略两球之间的库仑力及小球重力,取π=3.14。
(1)求小球a射入磁场时的速度大小v;
(2)求小球a从射入磁场到与小球b相碰所经历的时间t(结果保留3位有效数字);
(3)小球b离开正方形区域时的出射点与D点之间的距离s(结果可保留根式)。
【考点】带电粒子在叠加场中做直线运动.
【答案】(1)小球a射入磁场时的速度大小是2m/s;
(2)小球a从射入磁场到与小球b相碰所经历的时间是0.714s;
(3)小球b离开正方形区域时的出射点与D点之间的距离是m。
(2)小球a从射入磁场到与小球b相碰所经历的时间是0.714s;
(3)小球b离开正方形区域时的出射点与D点之间的距离是
73
15
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:57引用:2难度:0.5
相似题
-
1.电子的发现揭开了人类对原子结构的认识.汤姆生用来测定电子的比荷的实验装置如图所示.真空管内的阴极K发出的电子(不计初速度、重力和电子间的相互作用).经加速电压加速后,穿过A′中心的小孔沿中心轴OO′的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域.
当P和P′极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;当P和P′极板间加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,(O′与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计).若此时,在P和P′间,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).求:
(1)加偏转电压U后,板间区域的电场强度大小和方向
(2)再加入磁场后,分析电子重新回到O点的原因,并求出能打在O点的电子速度的大小.
(3)根据实验现象和条件,推导电子比荷的表达式.发布:2024/12/31 8:0:1组卷:46引用:0难度:0.9 -
2.如图所示,一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,套在一根固定的足够长的水平粗糙绝缘直杆上,环直径略大于杆直径.直杆处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,圆环以初速度v0使其向右运动,最终圆环处于平衡状态,已知重力加速度为g,则( )
发布:2024/12/29 21:0:1组卷:33引用:3难度:0.8 -
3.如图所示,竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,小球A从紧靠左极板处由静止开始释放,小球B从两板正中央由静止开始释放,两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从开始释放到运动至有极板的过程中,下列判断正确的是( )
发布:2024/12/29 18:0:2组卷:78引用:6难度:0.7