如图所示的竖直平面内，相距为d的不带电平行金属板M、N水平固定放置，与灯泡L、开...

如图所示的竖直平面内，相距为d的不带电平行金属板M、N水平固定放置，与灯泡L、开关S组成回路并接地，上极板M与其上方空间的D点相距h，灯泡L的额定功率与电压分别为PL、UL。带电量为q的小物体以水平向右的速度v0从D点连续发射，落在M板其电荷立即被吸收，M板吸收一定电量后闭合开关S，灯泡能维持正常发光。设小物体视为质点，重力加速度为g，金属板面积足够大，M板吸收电量后在板面均匀分布，M、N板间形成匀强电场，忽略带电小物体间的相互作用。

（1）初始时带电小物体落在M板上的水平射程为多少？

（2）单位时间发射小物体的个数为多少？

（3）闭合开关S后，带电粒子Q以水平速度从匀强电场左侧某点进入电场，并保持速度穿过M、N板之间。现若在M、N板间某区域加上方向垂直于纸面的匀强磁场，使Q在纸面内无论从电场左侧任何位置以某水平速度进入，都能到达N板上某定点O，求所加磁场区域为最小时的几何形状及位置。

（1）（2）（3）磁场的最小区域为圆，半径为；圆心为距0点的板间中心处．【解析】试题分析：（1）由题意知，在初始时M板不带电，带电小球在空间做平抛运动，设小物体到达M板时间为t1，水平射程为l1，则有：h=gt12；l1=v0t1 联立解是：；（2）灯泡正常发光，金属板M、N间的电压为UL，由电容器原理可知，金属板M、N所带电量为定值，这时落到板M的电量全部流过灯泡，设流过灯泡的电流为IL，在时间t内流过灯泡的电量为QL，有： PL=ILUL QL=ILt 设单位时间内发射小球的个数为n，则有：QL=nqt 联立以上各式解得：；（3）闭合开关S后，M、N板间为匀强电场，Q进入后速度不变，则说明Q所受电场力与重力平衡，再进入磁场区域必做匀速圆周运动，以O点为坐标原点建立如图直角价坐标系xOy， Q进入板间做匀速直线运动，设Q做匀速圆周运动的圆心为0，半径为r，OC与水平方向的夹角为θ，G点的坐标为（x，y），有x=-rcosθ； y=r+rsinθ 联立得：x2+（y-r）2=r2 则可知磁场在y轴左边的边界为半圆，要让该圆为量小，必有： Q靠近M板进入磁场时做匀速圆周运动的轨迹为y轴右边的半圆，其方程为： x2+（y-）2=（）2 Q从其它位置进入磁场做匀速圆周运动的轨迹不会超过y轴与此圆所围区域，故磁场在y轴右边区域最小的边界也为该半圆，则磁场的最小区域为圆，半径为；圆心为距0点的板间中心处．考点：平抛运动；带电粒子在复合场中的运动.

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

如图所示，AKD为竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，轨道间均平滑连接，AK段水平，其间分布有一水平向右的匀强电场I。PQ为同一竖直面内的固定光滑水平轨道。自D点向右宽度L=0.7m的空间，分布有水平向右、场强大小E=1.4×105N/C的匀强电场II。质量m2=0.1kg、长度也为L的不带电绝缘平板，静止在PQ上并恰好处于电场II中，板的上表面与弧形轨道相切于D点。AK轨道上一带正电的小物体从电场I的左边界由静止开始运动，并在D点以速度v=1m/s滑上平板。已知小物体的质量m1=10－2kg，电荷量q=＋10－7C,与平板间的动摩擦因数,AK与D点的垂直距离为h=0.3m，小物体离开电场II时速度比平板的大、小物体始终在平板上。设小物体电荷量保持不变且视为质点，取g=10m/s2。求：

（1）电场I左右边界的电势差；

（2）小物体从离开电场II开始，到平板速度最大时，所需要的时间。

查看答案

2013年5月10日，中国海军首只舰载航空兵部队正式组建，这标志着我国航母部队战斗力建设进入新的发展阶段。般载机在航母上的安全起降是舰载航空兵实现战斗力的保证。设有一总质量2×104kg的舰载机在航母甲板着舰区阻拦着舰，为保证一旦着舰失败能再次起飞，阻拦过程中舰载机的发动机保持2×105N的水平总推力。设舰载机以70m/s的水平速度准确钩住BC间阻拦索中点后，垂直于BC沿直线滑行60m至A处停稳，BC间距40m,如右图所示。着舰过程甲板保持水平，忽略摩擦与空气阻力。求：

（1）舰载机在A处停稳后，关闭发动机前阻拦索AB对舰载机的拉力；

（2）着舰过程中阻拦索对舰载机所做的功。

查看答案

下图是研究物体微小形变实验的示意图。图中A为激光笔，B、C是平面镜，E为铁架台，P为桌面。实验时，激光经平面镜B和C反射后在屏上形成光斑D；然后再将重物M放到图示位置，激光经B、C反射后，光斑D的位置会向移动（选填：“左”或“右”），这一移动显示了的微小形变。此实验采用的科学方法是（选填：“放大法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。