如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面

如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做二次完整的圆周运动(其轨迹恰好不穿出边界L1),以后可能重复该运动形式,最后从边界L2穿出.重力加速度为g,上述d、E0、m、v、g为已知量.

(1)求该微粒通过Q点瞬间的加速度;

(2)求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T;

(3)若微粒做圆周运动的轨道半径为R,而d=4.5R,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求微粒所用的时间.

 

 

答案

(1)a=2g(2)(3)

解析:(1)(7分)微粒从N到Q,因做直线运动:mg+qE0=qvB   (2分)

微粒做圆周运动,则mg=qE0    (2分)  

在Q点:   (2分)   所以:a=2g   (1分 )

(2)(8分)由mg+qE0=qvB和mg=qE0则:B=  (2分)

设微粒从N1运动到Q的时间为t1,做圆周运动的周期为t2

因微粒恰好没穿出L1边界,则   R=vt1      (1分)

又qvB=m   (1分)     2πR=vt(1分)

联立得电场变化的周期T=t1+2t2+2=  (3分)

(3)(5分)若d=4.5R据题意可画出微粒如图的运动轨迹。

从图知:用(2)问的物理量可表示为“

t=3T+ t1+t2=3()+

=


 

相关题目

一个静止的质点,在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运
一个静止的质点,在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动,经过一段时间后撤掉其中的一个力,则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别
如图中的小网格由等大的小正方形拼成,则向量a-b=( ) (A)e
如图中的小网格由等大的小正方形拼成,则向量a-b=( ) (A)e1+3e2(B)-e1-3e2(C)e1-3e2(D)-e1+3e2
请据图回答下列问题:(1)图一是某生态系统中三种生物数
请据图回答下列问题:(1)图一是某生态系统中三种生物数量直方图,若甲、乙、丙构成一条食物链,则可以表示为              。(2)从三
电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电
电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为: 则下列说法正确的是 A.放电时:电子流动方向由A经导线流向B B.
有关下列四幅图的叙述,正确的是( ) A.甲图中共有8种核糖
有关下列四幅图的叙述,正确的是( ) A.甲图中共有8种核糖核苷酸 B.乙图所示的化合物中不含糖类物质 C.组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖 D.在
对于0£x£100,用[x]表示不超过x的最大整数,则[x]+[x]的不同取
对于0£x£100,用[x]表示不超过x的最大整数,则[x]+[x]的不同取值的个数为(      )。A.267B.266C.234D.233 。
如图2所示,甲卫星绕地球做椭圆运动,其轨道近地点为a,远
如图2所示,甲卫星绕地球做椭圆运动,其轨道近地点为a,远地点为b,已知乙卫星过a点做圆周运动的速率为v,则甲卫星(      )A.在a点的速率大于v
已知:一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化: 请
已知:一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化: 请根据下图作答:   (1)A的核磁共振氢谱中出现       组峰;E中含有的官能团的名称是

最新题目