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如圖所示，某空間有重力場、勻強電場和勻強磁場，磁場垂直于紙面向里，磁感應強度為B，建立坐標系xOy在y軸左側有沿x軸負方向的電場，場強為E，一個質量為m，帶正電q的油滴，經x軸的P點沿著與x軸成=30°的方向斜向下做勻速直線運動，要想使油滴做圓周運動可通過x軸上的Q點，且，求：

（1）在y軸右側所加勻強電場的方向和大小；

 

 

（2）油滴從P點到Q點經過的時間．

 

答案：見詳解
解析：

帶電粒子在復合場中的受力情況如圖所示，由于勻速運動，所以滿足∑F=0條件．即：qE=mgtanq

如圖所示中的幾何關系：且

故可知粒子通過Q點一定垂直x軸向上運動，欲使之能做勻速圓周運動，應加電場強度大小E′，方向豎直向上的勻強電場．且滿足qE′=mg

所以

設粒子由P→C點的時間為t1，C→Q點的時間為t2，則：

故即為粒子從P點到Q點的總時間．

 


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）太陽內部的核聚變可以釋放出大量的能量，這些能量以電磁波（場）的形式向四面八方輻射出去，其總功率達到3.8×1026 W．根據愛因斯坦的質能方程估算，單純地由于這種輻射，太陽每秒鐘減少的物質質量約為
 
kg．（保留一位有效數字）
（2）下面三個高中物理教材中的力學實驗：A．驗證牛頓第二定律，B．探究功與物體速度變化的關系，C．驗證機械能守恒定律，在這三個實驗中（選填“A”、“B”、“C”）
①需要使用天平測量物體質量的是
 

②需要使用刻度尺測量長度的是
 

③需要求物體通過某點瞬時速度的是
 

（3）有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重約1～2N，長約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管內中空部分截面積形狀不規則，無法直接測量，請設計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0，現有如下器材可選：
A．毫米刻度尺
B．螺旋測微器
C．電流表（600mA，1.0Ω）
D．電流表（3A，0.1Ω）
E．電壓表（3V，6kΩ）
F．滑動變阻器（5Ω，3A）
G．蓄電池（6V，0.05Ω）
H．開關一個，帶夾子的導線若干．
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①除待測金屬管線外，還應選用的器材有
 
（只填代號字母）
②在圖中畫出你所設計的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路．
③實驗中需要測量的物理量有：
 
．（標出對應字母）
④計算金屬管線內部空間截面積S0的表達式為S0=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）圖甲中游標卡尺讀數為        mm，圖乙中螺旋測微器讀數為         mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，某同學使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出，他測量了C點到A點、和E點到C點的距離，如圖丙所示。則紙帶上C點的速度

     　m/s，重錘的加速度為        m/s2。

 

 

 

 

 

（3）2011年11月3日凌晨，我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器首次成功實現了空間交會對接試驗，這是我國載人太空飛行的又一個里程碑．設想在未來的時間里我國已經建立了載人空間站，空間站繞地球做勻速圓周運動而處于完全失重狀態，此時無法用天平稱量物體的質量，某同學設計了在這種環境中測量小球質量的實驗裝置，如圖所示：光電傳感器B能夠接受光源A發出的細激光束，若B被擋光就將一個電信號傳給與之連接的電腦，將彈簧測力計右端用細線水平連接在空間站壁上，左端栓在另一穿過了光滑水平小圓管的細線MON上，N處系有被測小球，讓被測小球在豎直面內以O點為圓心做勻速圓周運動．

 

實驗時，從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過最高點的總時間t和測力計示數F，除此之外，還需要測量的物理量是：                  ；被測小球質量的表達式為m=               [用物理量的符號表示]．

 

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科目：高中物理 來源：2013屆湖南省高二下學期月考考試物理卷 題型：選擇題

（1）圖甲中游標卡尺讀數為        mm，圖乙中螺旋測微器讀數為         mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，某同學使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出，他測量了C點到A點、和E點到C點的距離，如圖丙所示。則紙帶上C點的速度

      　m/s，重錘的加速度為        m/s2。

 

 

 

 

 

（3）2011年11月3日凌晨，我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器首次成功實現了空間交會對接試驗，這是我國載人太空飛行的又一個里程碑．設想在未來的時間里我國已經建立了載人空間站，空間站繞地球做勻速圓周運動而處于完全失重狀態，此時無法用天平稱量物體的質量，某同學設計了在這種環境中測量小球質量的實驗裝置，如圖所示：光電傳感器B能夠接受光源A發出的細激光束，若B被擋光就將一個電信號傳給與之連接的電腦，將彈簧測力計右端用細線水平連接在空間站壁上，左端栓在另一穿過了光滑水平小圓管的細線MON上，N處系有被測小球，讓被測小球在豎直面內以O點為圓心做勻速圓周運動．

 

實驗時，從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過最高點的總時間t和測力計示數F，除此之外，還需要測量的物理量是：                   ；被測小球質量的表達式為m=                [用物理量的符號表示]．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解