如图所示,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直

如图所示,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场,一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动,刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点,与水平面碰撞后小颗粒的竖直分速度立即减为零,而水平分速度不变,小颗粒运动至D处刚好离开水平面,然后沿图示曲线DP轨迹运动,AC与水平面夹角α=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:

(1)匀强电场的场强E;

2)AD之间的水平距离d;

(3)已知小颗粒在轨迹DP上某处达到最大速度vm,该处轨迹的曲率半径是该处距水平面高度的k倍,则该处的高度为多大?

提示:一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径r叫做A点的曲率半径。

 

答案

(1)E=4mg/3q(2)d=。(3)

解析:由平衡条件求出匀强电场的场强E;应用牛顿第二定律及其相关知识求出AD之间的水平距离d;应用牛顿第二定律、圆周运动的相关知识求出该处的高度。

解:(1)小颗粒受力如图所示。mg=qEtanα

解得E=4mg/3q

(2)设小颗粒在D点速度为vD,在水平方向上,由牛顿第二定律,qE=ma,

2ad=vD2

小颗粒在D点离开水平面的条件是:qvDB=mg,

联立解得:d=

(3)当速度方向与电场力和重力合力方向垂直时,速度最大,则:

qvDB-mg/sinα=m,且r=kh,

解得h=

 

相关题目

阅读下面的文字,完成5~7题。    韩剧降温源于国产剧火
阅读下面的文字,完成5~7题。    韩剧降温源于国产剧火爆韩浩月韩剧虽然在中国还拥有一大批忠实的观众,但媒体和年轻人对它的关注度已经大大
如图所示,树上停着一只乌鸦,而地上有几个小虫,那么乌
如图所示,树上停着一只乌鸦,而地上有几个小虫,那么乌鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪一个小虫再飞到对面的篱笆墙的Q点,它飞行的路程最短,请
水的比热容是4.2×103         ,它的物理含义是      
水的比热容是4.2×103         ,它的物理含义是              ;1kg的水和1g的水相比较,它们的比热容      大。
(02粤豫桂卷)(8分)植物在单侧光照射下弯向光源生长。
(02粤豫桂卷)(8分)植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背
设,且. (1)求的值; (2)求在区间上的最大值
设,且. (1)求的值; (2)求在区间上的最大值
设C+CO22CO(正反应吸热),正反应的反应速率为v1;N2+3H22NH
设C+CO22CO(正反应吸热),正反应的反应速率为v1;N2+3H22NH3(正反应放热),逆反应的反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1 和v2的变化情
This is an unpleasant subject _________we might argue for a long while. A.in
This is an unpleasant subject _________we might argue for a long while. A.in which          B.with them           C.about which       D.with it
【题文】(本题8分)如图,⊙O的直径AB是4,过B点的直线MN是
【题文】(本题8分)如图,⊙O的直径AB是4,过B点的直线MN是⊙O的切线,D、C是⊙O上的两点,连结AD、BD、CD和BC.   1.(1)求证:∠CBN=∠CDB;2.(2)若DC是

最新题目