分析 (1)帶正電的粒子在平行板電容器間做勻速直線運動,電場力與洛侖茲力平衡,根據(jù)左手定則,洛侖茲力向上,根據(jù)平衡條件,電場力向下,故可以確定上面的極板帶正電荷;
(2)進入電場后,做類似平拋運動,根據(jù)分運動公式列式求解末速度大小和方向;在磁場中,洛侖茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解軌道半徑,畫出運動軌跡,得到運動時間;
(3)考慮臨界情況,粒子軌跡與KG相切,結合幾何關系列式分析即可.
解答 解:(1)粒子做勻速直線運動,電場力向下,故上板帶正電荷,電勢高;
粒子沿AC勻速運動,洛倫茲力等于電場力,有:B1qv1=qE1,
其中:E1=Urzfdtr8,
代入數(shù)據(jù)得:v1=10m/s;
(2)粒子在電場中類平拋,有:l=v1t1,
vF=at1=qEmt1,
得:vy=10m/s,
進入B2的速度為:v2=√v21+v2y=10√2m/s,
與PQ的夾角為:θ=π4,
在磁場中運動,洛倫茲力提供向心力,有:B2qv2=mv22r,
代入數(shù)據(jù)解得半徑為:r=√210m,軌跡如圖,圓心角α=π2,
運動時間為:t2=πr2v2=π200s=1.57×10−2s;
(3)當KG與粒子在磁場中運動軌跡恰好相切時:
S′=r+rsinπ4=√2+110m=0.2414m=24.14m,
即KG與PQ的最小距離為24.14m;
答:(1)電容器的上板電勢高,粒子離開MN時的速度大小為10m/s.
(2)粒子進入B2后在B2中運動的時間為1.57×10-2s.
(3)為使粒子打不到檔板KG上,檔板與PQ的距離至少為24.14m.
點評 本題關鍵是明確粒子的受力情況和運動情況,分勻速直線運動、類似平拋運動和勻速圓周運動進行分析,畫出軌跡,結合幾何關系分析,不難.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 2B,沿OC方向 | B. | 2B,垂直AC向右 | C. | 2√3B,垂直AC向右 | D. | 0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 3πG2G(G2−G1)T2 | B. | 3π(G2−G1)GG2T2 | ||
C. | 3πG2GG1T2 | D. | 3πG1GG2T2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的磁感應強度方向相反 | |
B. | 粒子在區(qū)域Ⅱ中的速率小于在區(qū)域Ⅰ中的速率 | |
C. | 區(qū)域Ⅰ的磁感應強速小于Ⅱ的磁感應強度 | |
D. | 粒子在ap段的運動時間大于在pb段的運動時間 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 增大偏轉電場極板間距離 | B. | 增大加速電壓U0 | ||
C. | 增大偏轉電壓U | D. | 增大偏轉電場的極板長度 |
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