分析 (1)首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)入磁場后先做一段14圓弧的圓周運(yùn)動(dòng)到a,先求出半徑,根據(jù)幾何知識(shí)求出a坐標(biāo);
(2)接著恰好逆著電場線勻減速運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)速度為零,再返回a點(diǎn)速度仍為v,在磁場中運(yùn)動(dòng)34圓弧到c,最后垂直電場線進(jìn)入電場作類平拋運(yùn)動(dòng),再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式及幾何知識(shí)求電場強(qiáng)度;
(3)分別求出各段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,然后加到一起.
解答 解:(1)根qvB=mv2R
R=mvqB
根據(jù)幾何知識(shí)可得,
oa長xoa=√2R=√2mvqB
a的坐標(biāo)(√2mvqB,0)
(2)根據(jù)圖象可知 xoc=2√2R
類平拋運(yùn)動(dòng)的垂直和平行電場方向的位移都為s⊥=s∥=xocsin45°=2R
所以類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t3=s⊥v=2Rv
又 s∥=12at32=qE2mt32
可 E=vB
(3)根據(jù)T=\frac{2πm}{qB}
粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為{t}_{1}=T=\frac{2πm}{qB}
粒子在電場中的加速度a=\frac{qE}{m}=\frac{qvB}{m}
粒子做往返直線運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間{t}_{2}=\frac{2v}{a}=\frac{2m}{qB}
粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間{t}_{3}=\frac{2R}{v}=\frac{2m}{qB}
總時(shí)間t={t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}=\frac{2m}{qB}(2+π)
答:(1)粒子第一次經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)為(\frac{\sqrt{2}mv}{qB},0);
(2)電場強(qiáng)度的大小為vB;
(3)該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的時(shí)間為\frac{2m}{qB}(2+π).
點(diǎn)評(píng) 此題主要考查帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)問題,要求學(xué)生掌握圓周運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)及類平拋的基本公式.做此題時(shí)需要畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,并且對粒子的運(yùn)動(dòng)分段進(jìn)行分析,此題難度較大.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 木塊的重力勢能一直減小 | B. | 木塊的機(jī)械能一直增加 | ||
C. | 木塊的加速度大小可能為\frac{g}{tanθ} | D. | 彈簧的彈性勢能一直增加 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 一定沿桿向上 | B. | 不可能水平向右 | C. | 一定豎直向上 | D. | 可能不沿桿 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 木板A與地面之間的摩擦力總等于2μmg | |
B. | A與地面之間的摩擦力隨著α的增大而增加 | |
C. | 要使A始終不動(dòng),應(yīng)滿足μ≥\frac{1}{2}tanα | |
D. | 在A滑動(dòng)之前,球?qū)的壓力隨著α的增大而增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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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. | 0.2 s | B. | 0.4 s | C. | 0.3 s | D. | 0.1 s |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 普朗克 | B. | 愛因斯坦 | C. | 康普頓 | D. | 德布羅意 |
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