分析 (1)粒子在A、B間做加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理可以求出粒子的速度.
(2)粒子在C、D間做類平拋運(yùn)動(dòng),粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律求出電勢(shì)差.
(3)根據(jù)幾何知識(shí)求出勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度.
解答 解:(1)AB加速階段,由動(dòng)能定理得:qU1=$\frac{1}{2}$mv02-0…①
代入數(shù)據(jù)解得:v0=400 m/s…②,
(2)粒子在C、D間偏轉(zhuǎn),帶電粒子作類平拋運(yùn)動(dòng),
運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t1=$\frac{L}{{v}_{0}}$,代入數(shù)據(jù)解得:t1=2.5×10-3s…③
側(cè)移量:y1=$\frac{1}{2}$at12=$\frac{1}{2}$$\frac{q{U}_{2}}{m1nj5pz1_{2}}$t12…④
設(shè)在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)角為θ?
則:tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{a{t}_{1}}{{v}_{0}}$=$\frac{q{U}_{2}}{mdhbtbn3_{2}}$×$\frac{L}{{v}_{0}^{2}}$=$\frac{{U}_{2}L}{2{U}_{1}1vnfvzt_{2}}$…⑤
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$…⑥
得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:R=$\frac{mv}{qB}$…⑦
磁場(chǎng)中向上側(cè)移量:h=2Rcosθ=$\frac{2mvcosθ}{qB}$=$\frac{2m{v}_{0}}{qB}$,代入數(shù)據(jù)解得:h=0.2m…⑧
由$\frac{djvl9th_{2}}{2}$-y1+h+y1=$\frac{1}{2}$a(2t1)2=4y1…⑨,
代入數(shù)據(jù)解得:y1=0.1m…⑩
代入④式解得:U2=320V…(11)
(3)把U2=320V,代入⑤式解得:tanθ=0.2…(12)
v=$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$=$\frac{\sqrt{26}}{5}$v0=80$\sqrt{26}$m/s…(13)
代入⑦式和幾何關(guān)系::b=R+Rsinθ=$\frac{mv}{qB}$(1+sinθ),
代入數(shù)據(jù)解得:b=0.02($\sqrt{26}$+1)m;
答:(1)該帶電粒子以400m/s的初速度飛入C、D兩板間;
(2)C、D兩板間電勢(shì)差U2為320V;
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度b至少為0.02($\sqrt{26}$+1)m.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是正確解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)能定理、類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律即可正確解題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 勻加速直線運(yùn)動(dòng) | B. | 加速度增大的加速運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) | D. | 勻速直線運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 最早提出光的電磁說(shuō)的科學(xué)家是麥克斯韋 | |
B. | 最早提出光的電磁說(shuō)的科學(xué)家是赫茲 | |
C. | 提出光的電磁說(shuō)的理論基礎(chǔ)是理論上得出電磁波在真空中的速度和光速非常接近 | |
D. | 提出光的電磁說(shuō)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是電磁波存在的證實(shí)并發(fā)現(xiàn)電磁波真空中的速度和光速確實(shí)相同 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 此交流電的頻率為50 Hz | |
B. | 交流電壓表的示數(shù)為311 V | |
C. | 電暖寶的發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍 | |
D. | 1 min抽油煙機(jī)消耗的電能為1.32×104 J |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 所加磁場(chǎng)方向與x軸正方向的夾角α的范圍應(yīng)為90°≤α<240° | |
B. | 所加磁場(chǎng)方向與x軸正方向的夾角α的范圍應(yīng)為0°≤α<150° | |
C. | 所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為$\frac{\sqrt{3}mg}{2IL}$ | |
D. | 所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為$\frac{mg}{2IL}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12W | B. | 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12W | ||
C. | 電動(dòng)機(jī)的熱功率為12W | D. | 整個(gè)電路消耗電功率為22W |
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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:選擇題
A. | aA=0,aB=0 | B. | aA=g,aB=2g | C. | aA=0,aB=3g | D. | aA=3g,aB=0 |
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