如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在直角坐標(biāo)系xoy,第二象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，電場強度為E1，在第一象限內(nèi)存在水平向右的勻強電場，電場強度為E2=0.375N/C，在第一象限內(nèi)，y=4m處有水平絕緣平臺PA，右端與半徑為R=0.4m的光滑絕緣豎直半圓弧軌道ACD平滑連接，相切于A點，D為其最高點。質(zhì)量為m1=2g、帶正電q=0.1C的可視為質(zhì)點的小球從x軸上某點Q以與x軸負半軸成60°、大小v0=10m/s的速度射入第二象限，恰好做勻速直線運動。現(xiàn)在第二象限內(nèi)小球運動的某段路徑上加上垂直于紙面向外的圓形邊界的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.2T，小球經(jīng)過磁場區(qū)域后恰好水平向右運動，垂直于y軸從點P（0，4m）進入第一象限，恰好與靜止放置在P點且可視為質(zhì)點、質(zhì)量m2=3g、不帶電的絕緣小物塊碰撞并粘合在一起沿PA方向運動，設(shè)碰撞過程中帶電量不變，粘合體命名為小物塊S．已知小物塊S與平臺的動摩擦因數(shù)μ=0.35，平臺PA的長度L=1.0m,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計空氣阻力。求：（結(jié)果可用根號表示）
（1）電場強度E1的大??；
（2）小球在磁場中運動的半徑r的大小和圓形磁場區(qū)域的最小面積；
（3）小物塊S在運動過程中的最大速度；小物塊S能否達到D點，若不能，請說明理由，若能，請求出小物塊S落到平臺PA上的位置與A點的距離。
【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/8/2 8:0:9組卷：170引用：3難度：0.5
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1．如題圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強磁場B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子。空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，兩磁場以O(shè)P直線為界，OP直線與+x軸夾角為30°，其磁感應(yīng)強度分別為B和2B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點沿平行于+x軸的方向射直入磁場Ⅰ；一段時間后，該粒子在OP邊界上某點以垂直于OP的方向射入磁場Ⅱ，最后粒子射出磁場。則粒子在磁場中運動的時間為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
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