发布时间:2021-02-19 14:17:55
(1)判断油滴的带电性质;
(2)求油滴运动的速率;
(3)求在x>0的区域内所加电场的场强;
(4)求油滴从M点出发运动到N点所用的时间.
解析:(1)油滴带正电.
(2)油滴受三力作用(见图)沿直线匀速运动
由平衡条件有qvBsin30°=qE ①
mgtan30°=qE ②
由①式解得v=. ③
(3)在x>0的区域,油滴要做匀速圆周运动,其所受的电场力必与重力平衡,由于油滴带正电,所以场强方向竖直向上.
设该电场的场强为E′,则有qE′=mg ④
②④式联立解得E′=E. ⑤
(4)见下图,?为油滴做圆周运动在x>0、y<0 区域内形成的圆弧轨道所对应的弦,PO′是过P点所作的垂直于MP的直线,由于MO=NO,由几何关系容易知道O′点一定是圆心,且∠PO′N=120° ⑥
设油滴从M点到P点和从P点到N点经历的时间分别为t1和t2
做匀速圆周运动时有qvB= ⑦
由②③⑦式解得R= ⑧
t1= ⑨
t2= ⑩
全过程经历的时间为t=t1+t2=. 11