分析 (1)帶電粒子先經(jīng)電場加速,再進入勻強磁場中做勻速圓周運動.由動能定理粒子進入磁場時的速度大�。�
(2)粒子在磁場中,由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律求在磁場中做圓周運動的半徑.
(3)粒子垂直于電場方向射入電場中的粒子在該方向的位移最大,通過磁場后打在邊界FG上最左端.垂直于MN射入的粒子,經(jīng)磁場偏轉后軌跡恰好與邊界FG相切,切點就是粒子能射出磁場的最右端.畫出兩種情況下粒子運動的軌跡.先研究粒子在電場中類平拋運動的過程:運用運動的分解,根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式相結合求出粒子離開電場時的速度方向與電場方向的夾角,以及垂直于電場方向的位移.根據(jù)幾何知識求邊界FG上有粒子射出磁場的范圍長度.
解答 解:(1)電場中由動能定理得:
qEd=12mv2-12mv02
代入數(shù)據(jù)解得:v=√2×106m/s
(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動.
qBv=mv2R
代入數(shù)據(jù)解得:R=mvqB=√25m=0.2√2m
(3)當帶正電粒子沿CD方向射出時,粒子離F點的距離最大,
由于v=√2×106m/s=√2v0,R=0.2√2m=√2d,所以粒子以與MN成45°的速度射入磁場,以垂直于FG的速度射出磁場,圓弧軌道圓心O在FG上,
則vy=√v2−v02=v0,
由vy=at,a=qEm,可知粒子射入磁場區(qū)域的點A與M點的距離為:
MA=s=vt0=0.4m,
由幾何知識可知HP=R-√R2−bnuzf112=(0.2√2-0.2)m,
所以邊界FG上有粒子射出磁場的長度為FP=0.4+(0.2√2-0.2)=(0.2√2+0.2)m
答:
(1)粒子進入磁場的速度大小是√2×106m/s;
(2)粒子在磁場中做圓周運動的半徑是0.2√2m;
(3)邊界FG上有粒子射出磁場的長度等于(0.2√2+0.2)m.
點評 1
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
對應點 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.180 | 0.221 | 0.260 | 0.302 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 粒子從a點運動到b點電場力先做負功,后做正功 | |
B. | Q2帶負電且|Q2|<|Q1| | |
C. | a點的電勢比b點的電勢高 | |
D. | 粒子在a點的電勢能比在b點的電勢能大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 盧瑟福α粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復雜的結構 | |
B. | 極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 | |
C. | 輕核聚變反應方程有:21H+31H→42He+10n | |
D. | 氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級和從n=2能級躍遷到n=1能級,前者躍遷輻射出的光子波長比后者的長 | |
E. | 氦原子核由兩個質(zhì)子和兩個中子組成,其中兩個質(zhì)子之間三種作用力從大到小的排列順序為:核力、庫侖力、萬有引力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | P點的電勢與Q點的電勢相等 | |
B. | P點的電場強度與Q點的電場強度相同 | |
C. | 帶正電的微粒在O點的電勢能為零 | |
D. | 在P點釋放靜止帶正電的微粒(重力不計),微粒將作勻加速直線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 該介質(zhì)對a光的折射率為2√33 | |
B. | a光的折射光線不能在AB面發(fā)生全反射 | |
C. | 在同一介質(zhì)中,a光的光速大于b光的光速 | |
D. | 用同一裝置進行雙縫干涉實驗,a光的條紋間距大于b光的條紋間距 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若框架光滑,小球到達c點時的速率為√2gl | |
B. | 若框架不光滑,小球到達c點時的速率為v,則在此過程中克服摩擦力做功小于√2mgl-12mv2 | |
C. | 若框架不光滑,小球下滑時摩擦力可能先減小后增大再減小 | |
D. | 若在ab、bc上都有勻速運動的階段,則勻速運動速率ab段比bc段大√2mgqB |
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