分析 (1)根據(jù)粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向判斷出洛倫茲力方向,然后應(yīng)用左手定則判斷粒子電性,由平衡條件求出粒子的速度.
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑,然后求出p的表達(dá)式.
(3)根據(jù)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期求出粒子在磁場中的運(yùn)動時間.
解答 解:(1)由題意可知,粒子進(jìn)入第二象限后向右偏轉(zhuǎn),然后進(jìn)入第一象限,
粒子進(jìn)入第二象限后向右偏轉(zhuǎn),剛進(jìn)入第二象限時所受洛倫茲力水平向右,
由左手定則可知,粒子帶正電,粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動,
由平衡條件得:qvB0=qE,
則粒子速度:v=$\frac{E}{{B}_{0}}$;
(2)由題意可知,粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示:
粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{mE}{qB{B}_{0}}$,
則粒子在兩磁場中的軌道半徑:r1=$\frac{mE}{q{B}_{1}{B}_{0}}$,r2=$\frac{mE}{q{B}_{2}{B}_{0}}$,
如圖示運(yùn)動軌跡,由幾何知識可得:
p=r1+2n(r1+r2)+r2=(2n+1)($\frac{mE}{q{B}_{1}{B}_{0}}$+$\frac{mE}{q{B}_{2}{B}_{0}}$) n=0、1、2、3、…
(3)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期:T=$\frac{2πr}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$,
則:T1=$\frac{2πm}{q{B}_{1}}$,T2=$\frac{2πm}{q{B}_{2}}$,粒子在第一、二象限磁場中的運(yùn)動時間:
t=$\frac{1}{4}$(T1+T2)+n×$\frac{1}{2}$(T1+T2)=$\frac{1+2n}{4}$($\frac{2πm}{q{B}_{1}}$+$\frac{2πm}{q{B}_{2}}$)=$\frac{2π(1+2n)}{4}$($\frac{m}{q{B}_{1}}$+$\frac{m}{q{B}_{2}}$)=$\frac{πp{B}_{0}}{2E}$;
答:(1)粒子帶正電,進(jìn)入磁場B1時的速度為$\frac{E}{{B}_{0}}$;
(2)p的表達(dá)式為:p=(2n+1)($\frac{mE}{q{B}_{1}{B}_{0}}$+$\frac{mE}{q{B}_{2}{B}_{0}}$) n=0、1、2、3、…;
(3)粒子在第一二象限磁場中運(yùn)動的時間為$\frac{πp{B}_{0}}{2E}$.
點(diǎn)評 本題考查了粒子在磁場中的運(yùn)動,分析清楚粒子運(yùn)動過程,應(yīng)用牛頓第二定律、粒子周期公式即可正確解題,處理粒子在磁場中的問題要作出粒子的運(yùn)動軌跡.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | PA=-4kg•m/s PB=10kg•m/s | B. | PA=3kg•m/s PB=9kg•m/s | ||
C. | PA=5kg•m/s PB=7kg•m/s | D. | PA=8kg•m/s PB=4kg•m/s |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體可能從A端離開傳送帶,且物體在傳送帶上運(yùn)動的時間與v1的大小無關(guān) | |
B. | 物體可能從B端離開傳送帶,且物體離開傳送帶時的速度可能大于v1 | |
C. | 物體可能從B端離開傳送帶,且物體離開傳送帶時的速度可能等于v1 | |
D. | 物體可能從B端離開傳送帶,且物體離開傳送帶時的速度可能小于v1 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | L+$\frac{\sqrt{3}mg}{6k}$ | B. | L+$\frac{\sqrt{3}mg}{3k}$ | C. | 2L-$\frac{\sqrt{3}mg}{6k}$ | D. | L+$\frac{mg}{2k}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com