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如圖甲所示,在水平地面上有一個(gè)口徑為2r,深為h的漏斗形旱井。距井口中點(diǎn)水平距離s處有一個(gè)高為H的水平平臺(tái),平臺(tái)上裝有絕緣彈射器,可以將質(zhì)量為m、電荷量為+q的可看作質(zhì)點(diǎn)的小球以速度v0彈射出去,v0的方向跟井口直徑在同一豎直平面M內(nèi)。當(dāng)小球水平向右彈出后,小球落在井口右側(cè)地面上。忽略空氣阻力,重力加速度為g,小球運(yùn)動(dòng)中電量保持不變。
(1)求落地點(diǎn)和拋出點(diǎn)之間的距離L;
(2)為了使小球能打進(jìn)井中,可在地面上方平行于平面M加水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),求此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值E0及其方向;
(3)若在地面上方加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=
mg
q
,同時(shí)加一個(gè)垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),僅改變彈射器的彈射方向?yàn)樾毕蛴疑戏角胰栽谄矫鍹內(nèi),若小球恰能沿豎直方向無(wú)碰撞地落到井底,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B以及速度與水平方向的夾角的正切值tanθ;
(4)若在地面上方加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=
mg
q
,再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)如圖乙所示,虛線為兩磁場(chǎng)邊界,以同(3)一樣的速度將小球彈射出去,也能讓小球無(wú)碰撞地豎直落到井底,求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B'。
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【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:76引用:1難度:0.2
相似題
  • 1.如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系(y軸豎直),在x>0區(qū)域有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小
    E
    =
    mg
    q
    ;在x>0區(qū)域,還有按圖乙規(guī)律變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,磁場(chǎng)方向以垂直紙面向外為正方向。t=0時(shí)刻,有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度2v0從原點(diǎn)O沿與x軸正方向夾角
    θ
    =
    π
    4
    的方向射入第一象限,重力加速度為g.求:
    (1)小球從上往下穿過x軸的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的可能距離;
    (2)小球與x軸之間的最大距離。
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    發(fā)布:2024/10/1 0:0:2組卷:30引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁場(chǎng)后分別從b、e兩點(diǎn)射出,不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是(  )
    發(fā)布:2024/9/27 0:0:1組卷:283引用:2難度:0.5
  • 3.如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的帶電粒子的聚焦和加速裝置示意圖。位于S點(diǎn)的粒子源可以沿紙面內(nèi)與SO1(O1為圓形磁場(chǎng)的圓心)的夾角為θ(θ≤60°)的方向內(nèi)均勻地發(fā)射速度為v0=10m/s、電荷量均為q=-2.0×10-4C、質(zhì)量均為m=1.0×10-6kg的粒子,粒子射入半徑為R=0.1m的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知粒子源在單位時(shí)間發(fā)射N=2.0×105個(gè)粒子,圓形區(qū)域磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,沿著SO1射入圓形區(qū)域磁場(chǎng)的粒子恰好沿著水平方向射出磁場(chǎng)。粒子數(shù)控制系統(tǒng)是由豎直寬度為L(zhǎng)、且L在0≤L≤2R范圍內(nèi)大小可調(diào)的粒子通道構(gòu)成,通道豎直寬度L的中點(diǎn)與O1始終等高。聚焦系統(tǒng)是由有界勻強(qiáng)電場(chǎng)和有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)構(gòu)成,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右、場(chǎng)強(qiáng)E=0.625N/C,邊界由x軸、曲線OA和直線GF(方程為:y=-x+0.4(m))構(gòu)成,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T,磁場(chǎng)的邊界由x軸、直線GF、y軸構(gòu)成,已知所有經(jīng)過聚焦系統(tǒng)的粒子均可以從F點(diǎn)沿垂直x軸的方向經(jīng)過一段真空區(qū)域射入加速系統(tǒng)。加速系統(tǒng)是由兩個(gè)開有小孔的平行金屬板構(gòu)成,兩小孔的連線過P點(diǎn),上下兩板間電勢(shì)差U=-10kv,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。求:
    (1)圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0;
    (2)當(dāng)L=R時(shí),求單位時(shí)間進(jìn)入聚焦系統(tǒng)的粒子數(shù)N0;
    (3)若進(jìn)入加速系統(tǒng)內(nèi)粒子的初速度均忽略不計(jì),設(shè)從加速系統(tǒng)射出的粒子在測(cè)試樣品中運(yùn)動(dòng)所受的阻力f與其速度v關(guān)系為f=kv(k=0.2N?s?m-1),求粒子在樣品中可達(dá)的深度d;
    (4)曲線OA的方程。
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    發(fā)布:2024/9/29 3:0:2組卷:35引用:3難度:0.5
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