如图所示,虚线L右侧空间有水平向右电场强度E1=2.5N/C的匀强电场,左侧空间有一竖直向上电场强度E2=1.25N/C的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场B,在E1场区有四分之一的光滑绝缘圆轨道,半径为R=0.2m,圆心在虚线O点,过低端点Q的切线水平,现将一视为质点的带正电荷粒子从轨道的最高点P由静止释放,粒子沿轨道向底部运动,已知粒子的质量为m=1×10﹣4kg,粒子带电量q1=+3×10﹣4C,取g=10m/s2.求:
(1)粒子沿轨道向下运动过程中对轨道的最大压力;
(2)若粒子运动到Q点瞬间仅使其电量变为q2=+8×10﹣4C,要使粒子再次通过虚线位置落到圆轨道内,磁感应强度B大小应满足什么条件。
高二物理解答题困难题
如图所示,虚线L右侧空间有水平向右电场强度E1=2.5N/C的匀强电场,左侧空间有一竖直向上电场强度E2=1.25N/C的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场B,在E1场区有四分之一的光滑绝缘圆轨道,半径为R=0.2m,圆心在虚线O点,过低端点Q的切线水平,现将一视为质点的带正电荷粒子从轨道的最高点P由静止释放,粒子沿轨道向底部运动,已知粒子的质量为m=1×10﹣4kg,粒子带电量q1=+3×10﹣4C,取g=10m/s2.求:
(1)粒子沿轨道向下运动过程中对轨道的最大压力;
(2)若粒子运动到Q点瞬间仅使其电量变为q2=+8×10﹣4C,要使粒子再次通过虚线位置落到圆轨道内,磁感应强度B大小应满足什么条件。
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如图所示,虚线MN竖直方向,左侧是水平正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B1;MN右侧有竖直方向的匀强电场(如图中竖直线,方向未标出)和垂直于纸面的匀强磁强.一质量为m、带正电电荷量为q的带点小球(可视为质点),从MN左侧的场区沿与电场线成θ角斜向上的直线做匀速运动,穿过MN上的A点进入右侧的场区,恰好在竖直面内绕O点做半径为r的匀速圆周运动,并穿过MN上的P点进入左侧场区.已知MN右侧的电场对MN左侧无影响,当地重力加速度为g,求:
(1)MN左侧匀强电场场强E1的大小;
(2)MN右侧匀强电场E2的大小和方向、匀强磁场磁感应强度B2的大小和方向;
(3)带电小球穿过P点刚进入左侧场区时加速度a的大小和方向。
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如图所示,虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。从左侧水平向右射入的电子,穿过该区域时未发生偏转。则
A. 若E竖直向上、B垂直纸面向外,电子可能做匀速直线运动,通过虚线所围的区域
B. 若E竖直向上、B垂直纸面向里,电子可能做匀速直线运动,通过虚线所围的区域
C. 若E和B都是沿水平方向,电子可能做匀减速直线运动通过虚线所围的区域
D. 若E和B都是沿竖直方向,电子可能做匀加速直线运动通过虚线所围的区域
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如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示(磁场垂直纸面向里为正方向)。t=0时刻,一质量m=8×10﹣4kg、电荷量q=+2×10﹣4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O’是挡板MN上一点,直线OO'与挡板MN垂直,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若微粒的运动时间大于一个B变化的周期,在图上画出(0﹣20π)s内微粒的运动轨迹
(2)微粒再次经过直线OO'时与O点的距离;
(3)微粒在运动过程中离开直线OO’的最大高度;
(4)水平移动挡板使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件。
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如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接,水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量无为m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处.将a球从圆弧轨道项端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点,已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,,,取g=10m/s2。a、b均可作为质点。求
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E。
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如图所示,水平地面OP长度为L=0.8,圆弧轨道半径为R=0.4m,直线PN左侧空间分布有水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C,右侧空间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=500T。现将一质量为m=0.05kg,带电量为+q=+1.0×10-4C的小球从0点静止释放,g取10m/s2,不计摩擦力和空气阻力。求:
(1)小球第一次到达P点时的速度大小;
(2)小球经过N点时对轨道的压力;
(3)小球从N点飞出后,落回地面时距离P点的长度。
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如图所示,水平地面OP长度为L=0.8,圆弧轨道半径为R=0.4m,直线PN左侧空间分布有水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C,右侧空间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=500T。现将一质量为m=0.05kg,带电量为+q=+1.0×10-4C的小球从0点静止释放,g取10m/s2,不计摩擦力和空气阻力。求:
(1)小球第一次到达P点时的速度大小;
(2)小球经过N点时对轨道的压力;
(3)小球从N点飞出后,落回地面时距离P点的长度。
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如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑。整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时电场方向竖直向下。在虚线的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。现有一个质量为m,电量为q的带正电的物体(可以视为质点),在t=0时从A点静止释放,物体与轨道间的动摩擦因数为,t=2s时刻,物体滑动到B点。在B点以后的运动过程中,物体没有离开磁场区域,物体在轨道上BC段的运动时间为1s,在轨道上CD段的运动时间也为1s。(物体所受到的洛伦兹力小于2mgcosθ)
1.若轨道倾角为,求物块滑动到B的速度大小。
2.若轨道倾角θ角未知,而已知BC及CD的长度分别为S1、S2,求出倾角的三角函表达式(用S1、S2、g表示)
3.观察物体在D点以后的运动过程中,发现它并未沿着斜面运动,而且物块刚好水平打在H点处的竖直挡板(高度可以忽略)上停下,斜面倾角已知,求F点与H点的间距L。
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