G=mg=8×10-3N
電場(chǎng)力大小F=Eq=8×10-3N
因此重力與電場(chǎng)力平衡
微粒先在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則qvB=m
v2 |
R |
解得 R=
mv |
Bq |
由 T=
2πR |
v |
解得T=10πs
則微粒在5πs內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)半個(gè)圓周,再次經(jīng)直線OO′時(shí)與O點(diǎn)的距離
l=2R=1.2m
(2)微粒運(yùn)動(dòng)半周后向上勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=5πs,軌跡如圖所示,位移大小 s=vt=0.6πm=1.88m
因此,微粒離開(kāi)直線OO′的最大高度
h=s+R=2.48m
(3)若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)P,P點(diǎn)在直線OO′下方時(shí),由圖象可知,擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足
L=(2.4n+0.6)m(n=0,1,2…)
若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)P,P點(diǎn)在直線OO′上方時(shí),由圖象可知,擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足 L=(2.4n+1.8)m (n=0,1,2…)
答:(1)微粒再次經(jīng)過(guò)直線OO′時(shí)與O點(diǎn)的距離為1.2m.
(2)微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離開(kāi)直線OO′的最大高度為2.48m.
(3)若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)P,P點(diǎn)在直線OO′下方時(shí),擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足L=(2.4n+0.6)m(n=0,1,2…)
若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)P,P點(diǎn)在直線OO′上方時(shí),擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足 L=(2.4n+1.8)m (n=0,1,2…)