分析 (1)畫出離子的運(yùn)動(dòng)軌跡,由幾何知識(shí)求出離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,離子在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出離子的速度;
(2)找出離子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角,根據(jù)離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式求出離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;離子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.即能求出總時(shí)間.
解答 =解:(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
由幾何關(guān)系:R+Rsin30°=d,解得:R=23d,
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=mv2R,解得:v=2qBd3m;
(2)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期:T=\frac{2πm}{qB},
粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t=\frac{120°}{360°}T=\frac{2πm}{3qB},
粒子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng):
在豎直方向:d=\frac{{v}_{y}}{2}t2,
水平方向:2d=vt2,
解得:t2=\frac{3m}{qB},
粒子從D到P的時(shí)間為:t=t1+t2=\frac{(2π+9)m}{3qB};
答:(1)離子到達(dá)C點(diǎn)的速度為\frac{2qBd}{3m};
(2)離子從D到達(dá)P所需要的時(shí)間為\frac{(2π+9)m}{3qB}.
點(diǎn)評(píng) 本題離子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題,離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)畫軌跡是解題的關(guān)鍵,在電場(chǎng)中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解進(jìn)行研究.
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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. | 15m | B. | 112..5m | C. | 97.5m | D. | 127.5m |
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 汽車做勻速運(yùn)動(dòng) | B. | 汽車做勻變速運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 汽車所受合力不變 | D. | 汽車加速度大小恒定 |
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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. | E=\frac{F}{q} | B. | R=ρ\frac{I}{S} | C. | B=\frac{F}{IL} | D. | C=\frac{Q}{U} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 兩球的加速度大小均為g•sinθ | |
B. | Q球的加速度為零 | |
C. | P球的加速度大小為2g•sinθ | |
D. | P球的加速度方向沿斜面向上,Q球的加速度方向沿斜面向下 |
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