分析 (1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由洛倫茲力充當(dāng)向心力,由牛頓第二定律求解軌跡半徑.
(2)因?yàn)榱W舆\(yùn)動的軌道半徑相同,故弦最短時對應(yīng)的圓心角最小,運(yùn)動時間最短,根據(jù)幾何關(guān)系得到最短的弦的大小,再求解最短時間.
解答 解:(1)由洛倫茲力提供向心力得:qvB=mv2r
得:r=mvqB=1.6×10−27×2×1063.2×10−19×5.0×10−2m=0.2m
(2)因?yàn)榱W舆\(yùn)動的軌道半徑相同,故弦最短時對應(yīng)的圓心角最小,運(yùn)動時間最短,顯然最短的弦的大小為d,易得此時的圓心角θ=$\frac{π}{3}$
粒子做圓周運(yùn)動的周期為:T=$\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{qB}$
最短時間為:t=$\frac{θ}{2π}•T=\frac{1}{6}T=\frac{πm}{3qB}$=$\frac{3.14×1.6×1{0}^{-27}}{3×3.2×1{0}^{-19}×5.0×1{0}^{-2}}=1.04×1{0}^{-7}$
答:(1)帶電粒子在磁場中的軌跡半徑為0.2m;
(2)粒子的周期和從邊界MN射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間是1.04×10-7s;
點(diǎn)評 本題中帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的類型,畫出粒子的運(yùn)動軌跡,運(yùn)用幾何知識和牛頓第二定律研究磁場中軌跡問題.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體運(yùn)動的速度不斷變化,而加速度卻等于零 | |
B. | 物體運(yùn)動的加速度等于零,而速度卻不等于零 | |
C. | 物體運(yùn)動的加速度不等于零,而速度保持不變 | |
D. | 物體作曲線運(yùn)動,但具有恒定的加速度 |
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 外界對氣體做功,內(nèi)能增加 | B. | 體積減小,溫度降低 | ||
C. | 壓強(qiáng)變大,溫度不變 | D. | 分子平均動能變大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在時刻t1,a車與b車的速率相等 | |
B. | 在時刻t2,a和b兩車的運(yùn)動方向相同 | |
C. | 在t1到t2這段時間內(nèi),a和b兩車的路程相等 | |
D. | 在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率先減小后增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變小 | B. | 小電珠L變暗 | ||
C. | 電容器C兩極板間的場強(qiáng)變小 | D. | 電源的總功率變小 |
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