如图所示,竖直平面区域Ⅰ内有电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场;区域Ⅱ中有一光滑绝缘圆弧轨道,轨道半径为R=5v20g,轨道在A点的切线与水平方向成60°角,在B点的切线与竖直线CD垂直;在区域Ⅲ内有一足够长且宽为d的有界匀强电场,电场强度大小未知,方向水平向右。一质量为m、电荷量大小为q的带负电小球(可看作质点)左边界的O点正上方的M点以速度v0水平射入区域Ⅰ,恰好从A点沿圆弧轨道切线进入轨道且恰好不能从区域Ⅲ电场右边界穿出,已知重力加速度为g,求:
(1)带电小球在区域Ⅰ运动的时间t?
(2)区域Ⅲ中电场强度的大小E′?
(3)小球再次到达区域Ⅲ左边界上的点距水平线OO′的距离s?
R
=
5
v
2
0
g
【答案】(1)带电小球在区域Ⅰ运动的时间t为。
(2)区域Ⅲ中电场强度的大小E′为
(3)小球再次到达区域Ⅲ左边界上的点距水平线OO′的距离s为+。
3
m
v
0
q
E
+
mg
(2)区域Ⅲ中电场强度的大小E′为
9
m
v
2
0
2
qd
(3)小球再次到达区域Ⅲ左边界上的点距水平线OO′的距离s为
5
v
2
0
2
g
8
g
d
2
9
v
2
0
【解答】
【点评】
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