分析 (1)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律與粒子的周期公式求出粒子的運動時間.
(2)分析清楚粒子在電場中的運動過程,應用牛頓第二定律、運動學公式求出電場強度的最大值.
解答 解:(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qv0B=$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{R}$ …①
粒子做圓周運動的周期:T=$\frac{2πR}{{v}_{0}}$ …②
粒子自y軸上P點沿y軸正方向射出,進入電場時的速度方向與電場方向相反,粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為:240°,
粒子在磁場中的運動時間:t=$\frac{240°}{360°}$T …③
解得:t=$\frac{{T}_{0}}{2}$;
(2)粒子回到p點,粒子在電場中的運動時間應滿足:
t=NT0 (N=1、2、3、) …④
在電場中,由牛頓第二定律得:
Eq=ma …⑤
由運動學規(guī)律得:
v0=a•$\frac{1}{2}$t …⑥
解得:E=$\frac{2m{v}_{0}}{Nq{T}_{0}}$,
當N=1時,電場強度最大為:Emax=$\frac{2m{v}_{0}}{q{T}_{0}}$=$\frac{3B{v}_{0}}{4π}$;
答:(1)粒子自P點出發(fā)至第一次到達x軸時所需的時間為$\frac{{T}_{0}}{2}$;
(2)若使粒子能夠回到P點,電場強度的最大值為$\frac{3B{v}_{0}}{4π}$.
點評 本題考查了粒子在磁場與電場中的運動,分析清楚粒子運動過程是正確解題的前提與關(guān)鍵,分析清楚粒子運動過程后,應用牛頓第二定律、運動學公式即可正確解題.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 分子力先增大,后減;分子勢能也先增大,后減小 | |
B. | 分子力先做正功,后做負功,因此分子動能先增大,后減小 | |
C. | 分子勢能和動能之和保持不變 | |
D. | 隨著分子間距離的減少,分子間作用力減少,分子勢能減少 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電梯可能向上減速運動,加速度大小為6m/s2 | |
B. | 電梯可能向下減速運動,加速度大小為6m/s2 | |
C. | 電梯可能向上加速運動,加速度大小為6m/s2 | |
D. | 電梯可能向下加速運動,加速度大小為6m/s2 |
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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:選擇題
A. | 感覺瓶子將要滑下時,用力使勁握瓶子是為了增大此時的滑動摩擦力 | |
B. | 感覺瓶子將要滑下時,用力使勁握瓶子是為了增大此時的靜摩擦力 | |
C. | 摩擦力的大小不會因為手的握力增大而增大 | |
D. | 摩擦力的大小等于瓶子的總重力,方向豎直向下 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 平均速度$\overline{v}$<$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ | B. | 平均速度$\overline{v}$=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ | ||
C. | 平均速度$\overline{v}$>$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ | D. | 加速度不斷增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 開關(guān)S處接觸不良 | B. | L1的燈絲燒斷了 | C. | L2的燈絲燒斷了 | D. | 變阻器R斷路 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小車一定向右做勻加速直線運動 | |
B. | 小球所受的合力方向一定向左 | |
C. | 懸繩的拉力一定大于小球的重力 | |
D. | 小車的加速度大小為gtanα,方向向右 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 160m | B. | 200m | C. | 240m | D. | 250m |
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