某科研小组在如图坐标系中研究质量为m、电荷量为q的带正电小球在复合场中的运动情况,重力加速度为g,请解答以下问题:
(1)如图甲,若沿x轴正向加匀强电场,沿y轴正向加匀强磁场。小球以某速度在xOz平面内做匀速直线运动;某时刻撤去电场和磁场,小球在此后运动过程中的最小动能为其初始动能的12,求所加匀强电场的电场强度大小E1;
(2)如图乙,若在坐标原点O固定一正点电荷,沿z轴加匀强磁场,小球恰好能以z轴上O1(0,0,a)点为圆心做匀速圆周运动其轨迹平面与xOy平面平行,角速度为ω,运动方向如图中箭头所示求磁感应强度大小B1并说明其方向;
(3)如图丙,若沿z轴正向加电场强度大小E2=mgq的匀强电场,沿y轴负向加磁感应强度大小B2=2mv0qR的匀强磁场,沿y轴正向还存在电场强度E3=2E2的匀强电场。现让小球在yoz平面内从z轴O2(0,0,R)点以初速度2v0与z轴正向成60°角射入,设C点(图丙中未画出)为小球运动过程中z坐标最大的点,求O2C的可能距离。
1
2
E
2
=
mg
q
B
2
=
2
m
v
0
q
R
【考点】带电粒子在叠加场中做旋进运动.
【答案】(1)所加匀强电场的电场强度大小E1为;
(2)磁感应强度大小B1为,方向沿z轴负方向;
(3)O2C的可能距离为,其中(n=0,1,2,3⋯)。
mg
q
(2)磁感应强度大小B1为
m
(
ω
2
a
+
g
)
qωa
(3)O2C的可能距离为
R
2
2
+
(
3
π
R
(
n
+
1
4
)
+
g
[
(
n
+
1
4
)
(
π
R
v
0
)
]
2
)
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/1 8:0:8组卷:105引用:1难度:0.4
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