分析 通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系求出軌道半徑的大。畮щ娏W釉趧驈(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),結(jié)合在沿電場(chǎng)方向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求出電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系.
解答 解:粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$…①
過(guò)b點(diǎn)和O點(diǎn)作直線(xiàn)的垂線(xiàn),分別與直線(xiàn)交于c和d點(diǎn).由幾何關(guān)系知,
線(xiàn)段:ca、bc和過(guò)a、b兩點(diǎn)的軌跡圓弧的兩條半徑(未畫(huà)出)圍成一正方形.
因此:ac=bc=r…②
設(shè)cd=x,由幾何關(guān)系得:ac=$\frac{4}{5}$R+x…③bc=$\frac{3}{5}$R+$\sqrt{{R}^{2}-{x}^{2}}$…④
聯(lián)立②③④式得 r=$\frac{7}{5}$R ⑤
再考慮粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng).
設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律得:qE=ma…⑥
粒子在電場(chǎng)方向和直線(xiàn)方向所走的距離均為r,
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得r=$\frac{1}{2}$at2…⑦r=vt…⑧
式中t是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.聯(lián)立①⑤⑥⑦⑧式得E=$\frac{14qR{B}^{2}}{5m}$;
答:電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為$\frac{14qR{B}^{2}}{5m}$.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握帶電粒子在磁場(chǎng)中磁偏轉(zhuǎn)和在電場(chǎng)中電偏轉(zhuǎn)的區(qū)別,知道磁偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電偏轉(zhuǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
電壓U/V | 9.80 | 9.30 | 8.70 | 7.80 | 7.13 | 6.42 |
電流I/A | 0.14 | 0.19 | 0.26 | 0.35 | 0.43 | 0.50 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 向正極板偏轉(zhuǎn) | B. | 電場(chǎng)力對(duì)墨滴做負(fù)功 | ||
C. | 運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線(xiàn) | D. | 電勢(shì)能逐漸增大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將電源頻率增大,A燈泡變暗,B燈泡變亮 | |
B. | 將電源頻率增大,A燈泡變亮,B燈泡變暗 | |
C. | 將交流電源換成直流,A燈泡變暗,B燈泡變亮 | |
D. | 將交流電源換成直流,A燈泡變亮,B燈泡變暗 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | f1方向豎直向下,f2方向豎直向上,且f1=f2 | |
B. | fl方向豎直向上,f2方向豎直向上,且f1=f2 | |
C. | f1為靜摩擦力,f2為滑動(dòng)摩擦力,且f1>f2 | |
D. | f1為靜摩擦力,f2為靜摩擦力 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 加速度的正、負(fù)表示了物體運(yùn)動(dòng)的方向 | |
B. | 加速度越來(lái)越大,則速度越來(lái)越大 | |
C. | 運(yùn)動(dòng)的物體加速度減小,表示物體做減速運(yùn)動(dòng) | |
D. | 加速度的方向與初速度方向相同時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)速度將增大 |
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