分析 (1)由粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移求得加速度,進(jìn)而求得電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)分析粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,由知道等腰三角形的內(nèi)底角及腰長(zhǎng)求得底邊邊長(zhǎng),進(jìn)而求得位置坐標(biāo).
解答 (1)帶電粒子在第二象限的電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力,且電場(chǎng)力方向與初速度方向垂直,所以,粒子做類平拋運(yùn)動(dòng);
粒子從A點(diǎn)到C點(diǎn)用時(shí)t=OCv0=420s=15s,;
粒子在水平方向上有a=qEm,所以,OA=12at2,則有E=mqa=mq2OAt2=2×2100×(15)2N/C=1N/C;
(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v,則其豎直分量vy=v0=20m/s,水平分量vx=at=qEmt=20m/s;
所以,v=√vx2+vy2=20√2m/s,v與y軸正方向的夾角為45°;
在洛倫茲力作向心力的作用下,Bvq=mv2R,粒子在磁場(chǎng)中的做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=mvBq=20√2100×0.4m=√22m;
粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πRv=π20s,所以,由圖乙可知,粒子每運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周則偏轉(zhuǎn)方向相反,
則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)如圖所示,,
因?yàn)?4\sqrt{2}=8R,所以粒子運(yùn)動(dòng)第四個(gè)半圓的過程中第一次經(jīng)過x軸,由等腰三角形性質(zhì)可知,粒子第一、二次經(jīng)過x軸,在x軸上對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)為\sqrt{2}r=1m$;
所以O(shè)D=3m,則粒子第一次經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為(3m,0).
答:(1)第二象限內(nèi)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1N/C;
(2)粒子第一次經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為(3m,0).
點(diǎn)評(píng) 在粒子的運(yùn)動(dòng)問題上,要將粒子運(yùn)動(dòng)軌跡盡可能畫出來以減少問題的難度,如本題若沒有畫圖,則易認(rèn)為粒子經(jīng)過4個(gè)半圓后第一次與x軸相交.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 波長(zhǎng)可能大于3m | B. | 波長(zhǎng)可能等于2m | ||
C. | 波速可能等于813m/s | D. | 波速可能等于27m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 三個(gè)油滴可能帶正電 | |
B. | 油滴c所受洛倫茲力方向豎直向上 | |
C. | 三個(gè)油滴質(zhì)量不一樣,b的質(zhì)量最大 | |
D. | 油滴a-定是做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物塊的質(zhì)量為5kg | |
B. | 5s末物塊所受摩擦力的大小15N | |
C. | 物塊在前6s內(nèi)的位移大小12m | |
D. | 物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.75 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為v=√3qBR2m | |
B. | 粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為v=qBRm | |
C. | 若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小增加到√3B,則粒子射出邊界的圓弧長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$ | |
D. | 若將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小增加到√62B,則粒子射出邊界的圓弧長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{3}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若飛機(jī)從西往東飛,φ1比φ2高 | B. | 若飛機(jī)從東往西飛,φ2比φ1高 | ||
C. | 若飛機(jī)從北往南飛,φ1比φ2高 | D. | 若飛機(jī)從南往北飛,φ1比φ2高 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 拉力做的功W=16J | B. | 通過電阻R的感應(yīng)電量q=0.25C | ||
C. | 定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.75J | D. | 所用的時(shí)間t一定大于1s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球線速度大小為2π | B. | 小球角速度大小為2π | ||
C. | 小球線速度大小為π2 | D. | 小球角速度大小為4π |
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