4．带电粒子在电场.磁场中的运动例4 如图4所示.虚线上方有场强为E的匀强电场.方向竖直向下.虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场.方向垂直纸面向外.a b是一根长的绝缘细杆.沿电场线放置在虚线上方——青夏教育精英家教网—

4．带电粒子在电场.磁场中的运动例4 如图4所示.虚线上方有场强为E的匀强电场.方向竖直向下.虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场.方向垂直纸面向外.a b是一根长的绝缘细杆.沿电场线放置在虚线上方的场中.b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后.小球先作加速运动.后作匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ＝0.3.小球重力忽略不计.当小球脱离杆进入虚线下方后.运动轨迹是半圆.圆的半径是/3.求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值. 图4 图5 分析:从分析带电小球在绝缘杆上运动时的受力情况入手.由最终小球运动的平衡方程求出电场力与洛仑兹力大小的关系.再由磁场中所作R＝/3的圆周运动列出动力学方程.求出小球从b端飞出时速度大小.小球从a到b运动过程中受的摩擦力是变力.可以由动能定理求出其所做功的值. 解答 ①小球在沿杆向下运动时.受力情况如图5.向左的洛仑兹力F.向右的弹力N.向下的电场力qE.向上的摩擦力f. F＝Bqv.N＝F＝Bqv0 ∴f＝μN＝μBqv 当小球作匀速运动时.qE＝f＝μBqv0 ②小球在磁场中作匀速圆周运动时. 又 ∴vb＝Bq/3m ③小球从a运动到b过程中.由动能定理得所以【查看更多】

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一个带电粒子在磁场中运动，某时刻速度方向如图，受到的重力和洛仑磁力的合力的方向恰好与速度方向相反，不计阻力，那么接下去的一小段时间内，带电粒子（　　）