第八章第3单元、复合场中带电粒子的运动.ppt

解析：离子应从加速器的中心进入加速器，磁场使离子偏转，电场使离子加速，故选A、D. 答案：AD 4．在真空中，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平( 垂直于纸面向里)．三个油滴带有等量同种电荷，其中a静 止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，则它们的重力Ga、 Gb、Gc的关系为 (　　) A．Ga最大　　　　　　　B．Gb最大 C．Gc最大 D．不能确定 解析：由a静止有qE＝Ga，故油滴带负电；由b受力平衡有qE＝Bqv＋Gb；由c受力平衡有qE＋Bqv＝Gc，由此可知三个油滴的重力满足GcGaGb，故选项C正确． 答案：C 5．(2010·济南模拟)某塑料球成型机工作时，可以喷出速度v0 ＝10 m/s的塑料小球，已知喷出小球的质量m＝1.0×10－4 kg，并且在喷出时已带了q＝1.0×10－4C的负电荷，如图8 －3－16所示，小球从喷口飞出后，先滑过长d＝1.5 m的水 平光滑的绝缘轨道，而后又经过半径R＝0.4 m的圆弧形竖 立的光滑绝缘轨道，今在水平轨道上加上水平向右的电场 强度为E的匀强电场，小球恰好从圆形轨道的最高点M处水 平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直于纸面向里的匀强 磁场，小球则恰好从圆形轨道上与圆心等高的N点脱离轨 道落入放在地面上接地良好的金属容器内，g＝10 m/s2，求： 图8－3－16 (1)所加电场的电场强度E； (2)所加磁场的磁感应强度B. 解析：(1)设小球在M点的速率为v1，只加电场时对小球在M点由牛顿第二定律得：mg＝m 在水平轨道上，对小球由动能定理得： qEd＝ 由以上两式解之得：E＝32 V/m (2)设小球在N点的速率为v2，在N点由牛顿第二定律得：qv2B＝m 从M点到N点，由机械能守恒定律得： mgR＋ 解得：B＝5 T. 答案：(1)32 V/m　(2)5 T (16分)如图8－3－8所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0×10－4 kg，带4.0×10－4 C的正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦 因数为μ＝0.2，求小球由静止沿棒 竖直下落的最大加速度和最大速度． (设小球在运动过程中所带电荷量保 持不变，g取10 m/s2) 如图8－3－8 从小球下落过程中受力情况分析入手，确定在运动过程中各个力的变化规律，从而分析物体的运动规律，找出速度最大时的位置特点和受力特点． [满分指导]　带电小球沿绝缘棒下滑过程中，受竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力，水平方向的弹力和洛伦兹力及电场力作用．当小球静止时，弹力等于电场力，小球在竖直方向所受摩擦力最小，小球加速度最大．小球运动过程中，弹力等于电场力与洛伦兹力之和，随着小球运动速度的增大，小球所受洛伦兹力增大，小球在竖直方向的摩擦力也随之增大，小球加速度减小，速度增大，当小球的加速度为零时，速度达最大． 小球刚开始下落时，加速度最大，设为am，这时 竖直方向有：mg－Ff＝mam ① (2分) 在水平方向上有：qE－FN＝0 ② (2分) 又Ff＝μFN ③ (2分) 由①②③解得am＝ 代入数据得am＝2 m/s2. (2分) 小球沿棒竖直下滑，当速度最大时，加速度a＝0 在竖直方向上有：mg－Ff′＝0 ④ (2分) 在水平方向上有：qvmB＋qE－FN′＝0 ⑤