問題詳情:
一個質量爲m帶電量爲q的小球,以初速度v0自離地面h高度處水平拋出.重力加速度爲g,空氣阻力忽略不計.
(1)求小球自拋出到第一次落地點P的過程中發生的水平位移x的大小.
(2)若在空間加一個豎直方向的勻強電場,發現小球以相同方式水平拋出後做勻速直線運動,請判斷電場的方向並求出電場強度E的大小.
(3)若在空間再加一個垂直紙面的勻強磁場,發現小球以相同方式水平拋出後第一次落地點仍然是P.已知OP間的距離大於h,請判斷磁場的方向並求出磁感應強度B的大小.
【回答】
解:(1)由平拋知識知:
h=gt2
x=v0t
得水平位移:
x=v0
(2)小球以相同方式水平拋出後做勻速直線運動,電場力與重力平衡,豎直向上;
小球帶正電,故電場的方向豎直向上.
由二力平衡,有:Eq=mg
解得:E=
(3)小球做勻速圓周運動,電場力與重力平衡,洛倫茲力提供向心力,偏轉的方向向下,故磁場垂直向內.
由幾何關係:(r﹣h)2+x2=r2
由牛頓運動定律:qv0B=
聯立兩式得:B=
答:(1)小球自拋出到第一次落地點P的過程中發生的水平位移x的大小爲.
(2)電場的方向豎直向上,電場強度E的大小爲.
(3)磁場的方向垂直向內,磁感應強度B的大小爲.
知識點:專題六 電場和磁場
題型:計算題