瞬间冲量计算公式,冲量的四种计算方法

首页 > 上门服务 > 作者:YD1662023-12-27 06:02:43

已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g。

求: (1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率v。

(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym

(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E,E>(mg/q)的匀强电场时,小球从O点静止释放后获得的最大速率vm.

【解析】应用动量定理求第(3)问,竖直距离最大,竖直速度为零,重力向下,对水平方向动量无贡献,在水平方向应用动量定理。

qBVy·t=m·△Vx

qBy=mv

洛伦兹力不做功,(qE-mg)y=mv²/2

得:y=mv/qB

(qE-mg)mv/qB=mv²/2

v=2(qE-mg)/qB

瞬间冲量计算公式,冲量的四种计算方法(17)

例题:如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.让质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中,不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v₁沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v₁的大小;

(2)已知一粒子的初速度大小为v(v>v₁),为使该粒子能经过A(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?求出对应的sinθ值;

(3)如图乙所示,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v₀沿y轴正向发射研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的分量vx,与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与电场强度大小E无关求该粒子运动过程中的最大速度值vm。

瞬间冲量计算公式,冲量的四种计算方法(18)

【解析】第(3)问,洛伦兹力不做功,速度最大,电场力不再做功,即速度与电场力垂直。

电场力在竖直方向,在水平方向上不影响动量。

瞬间冲量计算公式,冲量的四种计算方法(19)

在水平方向上应用动量定理:qBVy·t=mVx=mVm

qBy=mVm

mVm²/2-mv₀²/2=qEy(动能定理)

可求Vm。

瞬间冲量计算公式,冲量的四种计算方法(20)

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