分析 (1)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出電場強(qiáng)度;
(2)粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑根據(jù)幾何關(guān)系可以求出,再由牛頓第二定律即可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(3)分段求時(shí)間:電場中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求時(shí)間,磁場中粒子運(yùn)動(dòng)了半個(gè)周期,再求總時(shí)間.
解答 解:(1)粒子在第Ⅰ象限空間做類平拋運(yùn)動(dòng),
水平方向:2h=v0t1,
豎直方向:h=12at12=12qEmt12,
解得:E=mv202qh;
(2)粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí),
vx=v0,vy2=2ah=2qEmh=v02,
vy=vx,速度:v=√v2x+v2y=√2v0,
tanθ=vyvx=1,θ=45°,速度與x軸夾角θ=45°,
粒子軌跡如圖所示,OP2=OP3=2h,θ=45°,
則¯P2P3為圓周直徑,圓周半徑 r=2hcos45°=√2h,
由牛頓第二定律得:qvB=mv2r,解得:B=mv0qh;
(3)粒子出磁場后沿¯P3P4作勻速直線運(yùn)動(dòng) 由幾何關(guān)系:φ=θ=45°,
¯OP4=2h,¯P3P4=2√2h,則:P4點(diǎn)坐標(biāo)為(-2h,0),
粒子在電場運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t1=2hv0,
在磁場中運(yùn)動(dòng)周期為:T=\frac{2πm}{qB},
在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t2=\frac{1}{2}T=\frac{πh}{{v}_{0}},
做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t3=\frac{\overline{{P}_{3}{P}_{4}}}{v}=\frac{2h}{{v}_{0}},
由P1到P4經(jīng)歷的時(shí)間:t=t1+t2+t3=\frac{(4+π)h}{{v}_{0}};
答:(1)電場強(qiáng)度的大小為\frac{m{v}_{0}^{2}}{2qh};
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為\frac{m{v}_{0}}{qh};
(3)從P1運(yùn)動(dòng)到P4經(jīng)歷的時(shí)間為\frac{(4+π)h}{{v}_{0}}.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了帶電粒子在混合場中運(yùn)動(dòng)的問題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過受力情況分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,熟練掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式,難度適中.
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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. | β衰變的實(shí)質(zhì)在于原子核內(nèi)某個(gè)中子轉(zhuǎn)化成了質(zhì)子和電子 | |
B. | 湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子,并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 | |
C. | 一束單色光照射到某種金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng),是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短 | |
D. | 發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),入射光的光強(qiáng)一定,頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就減少 | |
E. | 氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減少,電動(dòng)勢(shì)增大,總能量增大 |
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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. | 木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍 | |
B. | 木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍 | |
C. | 木塊所受墻面的摩擦力方向豎直向上 | |
D. | 木塊所受墻面的摩擦力不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 制作電阻R的材料可能是金屬材料 | |
B. | 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2=0時(shí),R的阻值0.8kΩ | |
C. | 為使R1與R消耗的電功率相同,滑動(dòng)變阻器R2的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)到1kΩ | |
D. | 將R短路,R2消耗的功率隨R2的增大而增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 細(xì)線OC的拉力TC=(mA+mB)g | |
B. | FA<FB | |
C. | 細(xì)線AC對(duì)A的拉力TA=\frac{{m}_{A}g}{2} | |
D. | 同時(shí)燒斷AC、BC細(xì)線后,A、B在豎直方向的加速度相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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