分析 (1)粒子剛射入第一象限的勻強電場時的速度是由電場加速獲得的,根據(jù)動能定理求解.
(2)帶電粒子進入第一象限的電場做類平拋運動,根據(jù)運動的分解法求解電場強度E.
(3)帶電粒子進入第四象限的磁場后做勻速圓周運動,畫出運動軌跡,由幾何知識求解軌跡的半徑,即可由牛頓第二定律求解B的大小,由左手定則判斷B的方向.
解答 解:(1)帶電粒子在電場中加速,由動能定理得:
qU=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$
得:v1=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$
(2)設經(jīng)P2點時速度為v2,帶電粒子做類平拋運動,根據(jù)速度的分解可得:
v2cos53°=v1
由動能定理得:qEh=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$
聯(lián)立解得:E=$\frac{16U}{9h}$
或可這樣求解:
設經(jīng)P2點時速度為v2和此時沿y軸負方向分速度為vy,帶電粒子做類平拋運動
vy=v1tan53°
vy2=2ah
根據(jù)牛頓第二定律得:qE=ma
聯(lián)立得:E=$\frac{16U}{9h}$
(3)粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示,D為圓心.可以證明,四邊形P2CP3D是菱形
所以粒子做圓周運動的半徑r1=r
由牛頓第二定律得:
qv2B=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{{r}_{1}}$
聯(lián)立解得:B=$\frac{5\sqrt{2qUm}}{3qr}$
由左手定則判斷知方向垂直xy平面(或紙面)向外.
答:
(1)粒子剛射入第一象限的勻強電場時的速度v1為$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$.
(2)第一象限勻強電場強度E是$\frac{16U}{9h}$.
(3)圓形磁場的磁感應強度B的大小為$\frac{5\sqrt{2qUm}}{3qr}$,方向垂直xy平面(或紙面)向外.
點評 本題是帶電粒子在組合場中運動的類型,關鍵是畫出帶電粒子在磁場中圓周運動的軌跡,運用幾何知識求半徑.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)點是理想化的物理模型,質(zhì)量和體積都很小的物體一定可以看作質(zhì)點 | |
B. | 地球盡管很大,但是研究地球的公轉時不可以視為質(zhì)點 | |
C. | 研究物體運動時可以選擇任意其它的物體當參考系 | |
D. | 研究物體運動時必須選擇地面或相對地面靜止的物體當參考系 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒 | |
B. | 子彈的動能的減少量為f S1 | |
C. | 系統(tǒng)損失的機械能等于f (S1+S2) | |
D. | 系統(tǒng)機械能轉變?yōu)閮?nèi)能的量等于f S1 |
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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. | 電場線從正電荷出發(fā),終止于負電荷 | |
B. | 取無窮遠處電勢為零,則等量異種點電荷在其連線中點的電勢也為零 | |
C. | 電場線是電場中實際存在的線 | |
D. | 電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 月球表面處的重力加速度g月為 $\frac{G_2}{G_1}g$ | |
B. | 月球的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比為$\frac{{{G_1}R_2^2}}{{{G_2}R_1^2}}$ | |
C. | 衛(wèi)星在距月球表面軌道上做勻速圓周運動的周期T月為2π$\sqrt{\frac{{{R_2}{G_1}}}{{g{G_2}}}}$ | |
D. | 月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為$\sqrt{\frac{{{G_1}{R_2}}}{{{G_2}{R_1}}}}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)點的振動方向總是垂直于波的傳播方向 | |
B. | 質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向相同 | |
C. | 質(zhì)點沿波的傳播方向移動 | |
D. | 波傳播的是振動形式和能量,質(zhì)點不隨波遷移 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 進入高軌道后的周期比低軌道的周期小 | |
B. | 進入高軌道后的速率比低軌道的速率小 | |
C. | 進入高軌道后,飛船的加速度變小 | |
D. | 飛船在圓形軌道運行時,宇航員處于超重狀態(tài) |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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