分析 (1)同一時刻發(fā)射出的粒子打到板上的最大時間差為豎直向上和豎直向下射出的粒子,結合運動學公式求出最大時間差.
(2)粒子在復合場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,作出粒子運動軌跡,然后求出最大時間差.
解答 解:(1)小球在電場中的 加速度相等,a=$\frac{qE+mg}{m}$=$\frac{q\frac{mg}{q}+mg}{m}$=2g,
最大時間差為豎直向上和豎直向下射出的粒子,
其運動時間差為小球從P向上運動到再回到P的時間,△t=2$\frac{{v}_{0}}{a}$=$\frac{{v}_{0}}{g}$;
(2)電場力大。篎=qE=mg,方向與重力方向相反,重力與電場力合力為零,
小球所受合外力為洛倫茲力,小球做圓周圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$,解得:R=$\frac{m{v}_{0}}{qB}$=d,
小球在磁場中運動的最長時間與最短時間運動軌跡如圖所示:
粒子的最長運動時間:t1=$\frac{3}{4}$T,粒子的最短運動時間:t2=$\frac{1}{6}$T,
粒子做圓周運動的周期:T=$\frac{2πm}{qB}$=$\frac{2πd}{{v}_{0}}$,
粒子運動的最大時間差:△t′=t1-t2=$\frac{7πd}{6{v}_{0}}$;
答:(1)同一時刻發(fā)射出的小球打到x軸上的最大時間差為$\frac{{v}_{0}}{g}$;
(2)同一時刻從不同方向發(fā)射出的小球打到x軸上的最大時間差為$\frac{7πd}{6{v}_{0}}$.
點評 本題考查了帶電粒子在電場與磁場中的運動,分析清楚粒子運動過程是解題的關鍵;帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力;確定帶電粒子軌跡的范圍一般應用畫圖的方法找出,同時可以結合幾何知識進行分析.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球的速度先增加后減小 | |
B. | 電勢能最低的點與A點距$\frac{2\sqrt{5}}{5}$L | |
C. | 電勢能最低的點與B點相距$\frac{2\sqrt{5}}{5}$L | |
D. | 對調Q1、Q2,電勢能最低點的位置不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 外電路電阻為1Ω | B. | 內電路電阻為1Ω | ||
C. | 內外電路電阻之和為1Ω | D. | 內外電路電阻之差為1Ω |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 18:18是時間間隔 | B. | 4h18min是時刻 | C. | 22:36是時刻 | D. | 10h是時刻 |
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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:多選題
A. | t0時刻,兩物體在同一位置 | B. | 0~t0時間內,兩物體有相同的位移 | ||
C. | t0時刻,兩物體有相等的速度 | D. | t0時刻以前P的速度總大于Q的速度 |
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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:解答題
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