分析 (1)粒子在復(fù)合場(chǎng)中受到重力、電場(chǎng)力與洛倫茲力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),則合力為零;粒子在三個(gè)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則重力與電場(chǎng)力合力為零,洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用平衡條件可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度.
(2)粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用牛頓第二定律可以求出粒子的軌道半徑,然后求出極板間的最小距離;根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期求出電場(chǎng)的周期;應(yīng)用速度公式求出極板可能的長(zhǎng)度,然后求出極板的最小長(zhǎng)度.
解答 解:(1)粒子在極板間受重力、電場(chǎng)力與洛倫茲力作用,
粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡條件得:qvB=mg+qE0,
粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力與電場(chǎng)力合力為零,
洛倫茲力提供向心力,則:mg=qE0,
解得:E0=mgq,B=2mgqv;
(2)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=mv2r,解得:r=v22g,
粒子從兩板中間射入,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
設(shè)極板間最小距離為d,則:2r=\fracx7xmsbs2,解得:d=2v2g;
粒子在極板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期:T0=\frac{2πm}{qB}=\frac{πv}{g},
粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與電場(chǎng)周期T間的關(guān)系為:
\frac{T}{2}=nT0,周期:T=\frac{2nπv}{g} (n=1、2、3…),
極板的長(zhǎng)度:L=v\frac{T}{2}=\frac{nπ{v}^{2}}{g} (n=1、2、3…)
極板間的最小長(zhǎng)度:L最小=\frac{π{v}^{2}}{g};
答:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B為\frac{2mg}{qv},交變電廠的場(chǎng)強(qiáng)大小E0為\frac{mg}{q}.
(2)極板P、Q的最小距離d為\frac{2{v}^{2}}{g},極板的最小長(zhǎng)度L為\frac{π{v}^{2}}{g},交變電場(chǎng)周期T的可能值為:\frac{2nπv}{g} (n=1、2、3…).
點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)情況與受力情況確定各力間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵;應(yīng)用平衡條件可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度;應(yīng)用牛頓第二定律與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可以解題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將導(dǎo)線沿南北方向放置并通入恒定電流,小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) | |
B. | 將導(dǎo)線沿東西方向放置并通入恒定電流,小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) | |
C. | 將導(dǎo)線沿南北方向放置并通入恒定電流,增大導(dǎo)線與小磁針之間的距離,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度會(huì)隨之增大 | |
D. | 把導(dǎo)線沿南北方向放置并通入恒定電流,增大電流,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度會(huì)隨之減小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 體積關(guān)系Va>Vb=Vc | |
B. | 從a→b,氣體體積減小,外界對(duì)氣體做功 | |
C. | 從b→c,氣體內(nèi)能變大,外界對(duì)氣體做功 | |
D. | 從c→a,氣體內(nèi)能不變,氣體對(duì)外界做功 |
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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:多選題
A. | 第一次釋放A、B后,A上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度v1=\sqrt{2gH} | |
B. | 第一次釋放A、B后,B剛要離地時(shí)A的速度v2=\sqrt{gH-\frac{2{E}_{P}}{m}} | |
C. | 第二次釋放A、B,在彈簧鎖定解除后到B物塊恰要離開地面過(guò)程中A物塊機(jī)械能守恒 | |
D. | 第二次釋放A、B,在彈簧鎖定解除后到B物塊恰要離開地面過(guò)程中A物塊先處超重后處失重狀態(tài) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 | |
B. | 氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)容器不斷碰撞而產(chǎn)生的 | |
C. | 在壓強(qiáng)不變而體積增大時(shí),氣體內(nèi)能一定增加 | |
D. | 當(dāng)氣體膨脹時(shí),氣體的內(nèi)能一定減少 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 降壓變壓器原線圈輸入的交流電流為30A | |
B. | 遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180kw | |
C. | 當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電壓表V的示數(shù)變小 | |
D. | 當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),輸電線上的電流變小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 周期均逐漸增大 | B. | 線速度均逐漸減小 | ||
C. | 角速度均逐漸增大 | D. | 向心加速度均逐漸減小 |
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