分析 (1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸方向的夾角.
(2)根據(jù)幾何關(guān)系求出M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離.
(3)根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角求出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,結(jié)合類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間求出總時(shí)間.
解答 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律得:a=qEm…①
粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t1=√2y0a…②
初速度為:v0=x0t1…③
其中x0=2√3l,y0=l.
又有:tanθ=at1v0…④
聯(lián)立②③④式,得:θ=30°.
(2)因?yàn)镸、O、Q點(diǎn)在圓周上,∠MOQ=90°,所以MQ為直徑.從圖中的幾何關(guān)系可知.
R=2√3l…⑥
MO=6l…⑦
(3)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v,從Q到M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,則有:v=\frac{{v}_{0}}{cosθ}…⑧
{t}_{2}=\frac{πR}{v}…⑨
帶電粒子自P點(diǎn)出發(fā)到M點(diǎn)所用的時(shí)間為:t=t1+t2…⑩
代入數(shù)據(jù)得:t=(\frac{\sqrt{3}}{2}π+1)\sqrt{\frac{2ml}{qE}}.
答:(1)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸的夾角夾角θ為30°;
(2)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離為6l;
(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間為(\frac{\sqrt{3}}{2}π+1)\sqrt{\frac{2ml}{qE}}.
點(diǎn)評(píng) 解決此類題目的關(guān)鍵是知道粒子在各個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),再分別應(yīng)用不同的知識(shí)去求解,可以先畫出草圖再分析.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | \frac{Ga} | B. | \frac{Gb}{a} | C. | \frac{Ga} | D. | \frac{a}{Gb} |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 如果q為負(fù),則E>\frac{F}{q} | B. | 如果q為負(fù),則E=\frac{F}{q} | ||
C. | 如果q為正,則E>\frac{F}{q} | D. | 如果q為正,則E=\frac{F}{q} |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 物塊的質(zhì)量為1.5kg | |
B. | 物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 | |
C. | t=3s時(shí)刻物塊的速度為3m/s | |
D. | t=3s時(shí)刻物塊的加速度為2m/s2 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 此交流電的頻率為100Hz | |
B. | 抽油煙機(jī)1min消耗的電能為1.32×104J | |
C. | 交流電壓表的示數(shù)為311V | |
D. | 電暖寶的發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍 |
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