(2014?安庆三模)如图所示,质量为m、带电量为+q的小球用轻质绝缘细绳系于足够大的斜面上的O点,绳长为L
(2014?安庆三模)如图所示,质量为m、带电量为+q的小球用轻质绝缘细绳系于足够大的斜面上的O点,绳长为L,斜面绝缘光滑,整个装置处于水平向右的匀强电场中,小球在斜面上...
(2014?安庆三模)如图所示,质量为m、带电量为+q的小球用轻质绝缘细绳系于足够大的斜面上的O点,绳长为L,斜面绝缘光滑,整个装置处于水平向右的匀强电场中,小球在斜面上恰能以速度V0做匀速圆周运动.试求:(1)所加匀强电场电场强度的大小;(2)当小球运动到最高点时,绳了突然断裂,此刻再加一垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,试求经过时间t=πmBq小球通过的路程及小球电势能的变化量.
展开
展开全部
(1)根据题意,小球在斜面上做匀速圆周运动,受到重力、斜面的支持力和电场力的合力为0,绳子的拉力提供向心力,则有:mgtanθ=qE
得:E=
(2)绳子断后绳子在斜面上受到的洛伦兹力提供向心力,设运动的半径为R,得:
qv0B=
得:R=
而小球做圆周运动的周期:T=
=
由于t=
=
T,所以小球在t时间内在斜面上通过的路程为:
s=v0t=
在此过程中,电场力对小球做功:W=qE?2Rcosθ=
由于电场力对小球做正功,所以小球的电势能的减少量△EP为:△EP=W=
答:(1)所加匀强电场电场强度的大小是
;
(2)经过时间t=
小球通过的路程是,小球电势能的变化量是
.
得:E=
mgtanθ |
q |
(2)绳子断后绳子在斜面上受到的洛伦兹力提供向心力,设运动的半径为R,得:
qv0B=
m
| ||
R |
得:R=
mv0 |
qB |
而小球做圆周运动的周期:T=
2πR |
v0 |
2πm |
qB |
由于t=
πm |
qB |
1 |
2 |
s=v0t=
πmv0 |
qB |
在此过程中,电场力对小球做功:W=qE?2Rcosθ=
2m2gv0sinθ |
qB |
由于电场力对小球做正功,所以小球的电势能的减少量△EP为:△EP=W=
2m2gv0sinθ |
qB |
答:(1)所加匀强电场电场强度的大小是
mgtanθ |
q |
(2)经过时间t=
πm |
Bq |
2m2gv0sinθ |
qB |
推荐律师服务:
若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询