(12分)如图,在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的-高二物理

题目简介

(12分)如图,在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的-高二物理

题目详情

(12分)如图,在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的初速度进入第一象限,如果电场和磁场同时存在,小球将做匀速圆周运动,并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场,并且将电场反向,带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求:

(1)小球从A点出发时的初速度大小;
(2)磁感应强度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限内存在的磁场范围是一个矩形,求这一范围的最小面积。
题型:计算题难度:中档来源:不详

答案

(1)(2)(3)

试题分析:(1)由带电小球做匀速圆周运动可得:
所以电场反向后,竖直方向受力
小球做类平抛运动,有
联立可得:
(2)带电小球做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,所以
由圆周运动轨迹分析可得:
解得:,代入可得
(3)由小球运动轨迹的范围可最小矩形磁场的长宽分别为,解得
,故面积为

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