分析 (1)根據(jù)動能定理求粒子從小孔O2射出時的速度;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,求出軌道半徑,根據(jù)幾何關(guān)系求出極板的長度
(3)在磁場區(qū)域疊加一勻強(qiáng)電場,使粒子做勻速直線運(yùn)動,洛倫茲力和電場力平衡,即可電場強(qiáng)度的大小和方向
解答 解:(1)根據(jù)動能定理可得:
$qU=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$①
解得:$v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}$
(2)畫出粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示
由洛倫茲力提供向心力可得
$qvB=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$②
解得:$R=\frac{mv}{qB}=\frac{m\sqrt{\frac{2qU}{m}}}{qB}=\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$
由幾何關(guān)系可得:
${L}_{\;}^{2}+(R-\frac{L}{2})_{\;}^{2}={R}_{\;}^{2}$③
解得:$L=\frac{4}{5}R$
聯(lián)立①~③
$L=\frac{4}{5B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$
(3)帶電粒子做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)平衡方程qvB=qE④
解得:$E=B\sqrt{\frac{2qU}{m}}$
勻強(qiáng)電場的方向豎直向下
答:(1)粒子從小孔O2射出時的速度為$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$
(2)粒子恰好從上極板的右端射出磁場,極板的長度為$\frac{4}{5B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$
(3)在磁場區(qū)域疊加一勻強(qiáng)電場,使粒子做勻速直線運(yùn)動,電場強(qiáng)度的大小$B\sqrt{\frac{2qU}{m}}$和方向豎直向下
點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動,要注意明確電場中的功能關(guān)系應(yīng)用,磁場中洛侖茲力充當(dāng)向心力應(yīng)用中圓心和半徑的確定.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲星所受合力為$\frac{3G{M}^{2}}{4{R}^{2}}$ | |
B. | 乙星所受合力為$\frac{G{M}^{2}}{{R}^{2}}$ | |
C. | 甲星做圓周運(yùn)動的周期為4π$\sqrt{\frac{{R}^{3}}{5GM}}$ | |
D. | 丙星做圓周運(yùn)動的線速度大小為5$\sqrt{\frac{GM}{2R}}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若只增大物塊質(zhì)量m,則相對滑動過程木板的加速度不變,但分離時速度v變大 | |
B. | 若只增大物塊質(zhì)量m,則相對滑動過程木板的加速度增大,但分離時速度v變小 | |
C. | 若只增大恒力F,則相對滑動過程木板的加速度增大,分離時v也變大 | |
D. | 若只增大恒力F,則相對滑動過程木板的加速度不變,但分離時v變小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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