(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:
(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.
高三物理计算题困难题
(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:
(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.
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(10分)如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域。半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中.一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点.重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为。求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(3)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件;
(4)从B点开始计时,小球从B运动到C点的过程中,经过多长时间动能最小。
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如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一质量为m,可视为质点的带正电电荷为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点,重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为5g/3,求:
(1)匀强电场场强E;
(2)小球在B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(3)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件;
(4)小球从B点计时运动到C点过程中,经多长时间小球的功能最小?
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如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域。半径为R,内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在整直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心0恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中,一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点。重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为.则下列说法正确的是
A. 匀强电场的场强E为
B. 小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小
C. 球流够到达B点正下方C点,虚线标MNPQ的高度不大于
D. 从B点开始计时,小球从B运动到C点的过程中,经过时间时动能最小
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如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,场强大小为,在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B,虚线框外为真空区域;半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从半圆管的A点由静止滑入管内,从B点穿出后,恰好通过B点正下方的C点。已知重力加速度为g,求:
(1)小球在到达B点瞬间时,半圆轨道对它作用力的大小;
(2)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度应满足的条件;(3)从B点开始计时,小球自B运动到C的过程中,经过多长时间小球的动能最小?
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如图所示,MN下方有水平向右的匀强电场,半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O在MN上,一质量为m、可视为质点的、带电荷量为+q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,始终在电场中运动,C点(图中未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置.已知重力加速度为g,小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为.则下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度大小为
B.小球在管道内运动到B点的加速度大小
C.小球从B到C过程中做匀变速曲线运动,且水平方向位移为
D.小球在管道内由A到B过程中的最大速度为
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如图所示,MN下方有水平向右的匀强电场。半径为R,内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O在MN上,一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A 点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,始终在电场中运动,C点(图中未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置。已知重力加速度为g,小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为。则下列说法正确的是
A. 小球从B点运动到C点过程中做的是匀变速曲线运动
B. 匀强电场的场强E为
C. 小球在管道内运动到B点时加速度大小为
D. 小球从B点运动到C点的水平方向位移为
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如图所示,在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ,矩形区域内有水平向右的匀强电场,场强为E;在y0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,半径为R的光滑绝缘空心半圆管ADO固定在坐标平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O1为MN的中点,直径AO垂直于水平虚线MN,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)从半圆管的O点由静止释放,进入管内后从A点穿出恰能在磁场中做半径为R的匀速圆周运动,当粒子再次进入矩形区域MNPQ时立即撤去磁场,此后粒子恰好从QP的中点C离开电场。求
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)矩形区域的长度MN和宽度MQ应满足的条件?
(3)粒子从A点运动到C点的时间。
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