如圖所示,P點(diǎn)與R點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,距離為2a。有一簇質(zhì)量為m、電量為q的離子,在平面內(nèi),從P點(diǎn)以同一速率,沿與軸成()的方向射向同一個(gè)垂直于平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,這些離子的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)稱于y軸,聚焦到R點(diǎn)。
(1)求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
(2)若離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為時(shí),求與軸成30°角射出的離子從P點(diǎn)到達(dá)R點(diǎn)的時(shí)間
(3)試推出在的區(qū)域中磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)坐標(biāo)與之間滿足的關(guān)系式
(1) (2) (3)
(1)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后,受到洛倫茲力作用,由牛頓第二定律得:
……………………………………… (2分)
…………………………………………………… (3分)
(2)如圖所示,由幾何關(guān)系可得,離子進(jìn)入磁場(chǎng)A點(diǎn)坐標(biāo)為(,)離開(kāi)磁場(chǎng)B點(diǎn)坐標(biāo)為(,)
由幾何關(guān)系,離子運(yùn)動(dòng)的路程為:
…(3分)
則
或 …………………(2分)
(只要過(guò)程分析的思路正確,并列出表達(dá)式得出結(jié)論的均給分。)
(3)如圖所示,設(shè)離子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為,在的區(qū)域內(nèi),令離子離開(kāi)磁場(chǎng)后與x軸夾角為θ。
由幾何關(guān)系得:……………………………………………(2分)
………………(2分)
代入相關(guān)數(shù)據(jù)并化簡(jiǎn)得:
………… (2分)(只要過(guò)
程分析的思路正確,并列出表達(dá)式得出結(jié)論的均給分。)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,P點(diǎn)與R點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,距離為2a。有一簇質(zhì)量為m、電量為q的離子,在平面內(nèi),從P點(diǎn)以同一速率,沿與軸成()的方向射向同一個(gè)垂直于平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,這些離子的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)稱于y軸,聚焦到R點(diǎn)。
(1)求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
(2)若離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為時(shí),求與軸成30°角射出的離子從P點(diǎn)到達(dá)R點(diǎn)的時(shí)間
(3)試推出在的區(qū)域中磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)坐標(biāo)與之間滿足的關(guān)系式
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
如圖所示,P點(diǎn)與R點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,距離為2a。有一簇質(zhì)量為m、電量為q的離子,在平面內(nèi),從P點(diǎn)以同一速率,沿與軸成()的方向射向同一個(gè)垂直于平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,這些離子的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)稱于y軸,聚焦到R點(diǎn)。
(1)求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
(2)若離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為時(shí),求與軸成30°角射出的離子從P點(diǎn)到達(dá)R點(diǎn)的時(shí)間
(3)試推出在的區(qū)域中磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)坐標(biāo)與之間滿足的關(guān)系式
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科目:高中物理 來(lái)源:2011年江蘇省南京師大附中高考物理綜合訓(xùn)練(一)(解析版) 題型:解答題
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