分析 (1)粒子在A、B間做加速運動,由動能定理可以求出粒子的速度.
(2)粒子在C、D間做類平拋運動,粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用類平拋運動規(guī)律、牛頓第二定律求出電勢差.
(3)根據(jù)幾何知識求出勻強磁場的寬度.
解答 解:(1)AB加速階段,由動能定理得:qU1=12mv02-0…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動,
運動時間:t1=Lv0,代入數(shù)據(jù)解得:t1=2.5×10-3s…③
側(cè)移量:y1=12at12=12qU2mcfrernq2t12…④
設(shè)在偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)角為θ?
則:tanθ=vyv0=at1v0=qU2mcdq6miz2×Lv20=U2L2U1d1zhels2…⑤
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:qvB=mv2R…⑥
得粒子在磁場中做圓周運動的半徑:R=mvqB…⑦
磁場中向上側(cè)移量:h=2Rcosθ=2mvcosθqB=2mv0qB,代入數(shù)據(jù)解得:h=0.2m…⑧
由yqc1obx22-y1+h+y1=12a(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=v0cosθ=√265v0=80√26m/s…(13)
代入⑦式和幾何關(guān)系::b=R+Rsinθ=mvqB(1+sinθ),
代入數(shù)據(jù)解得:b=0.02(√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兩板間電勢差U2為320V;
(3)勻強磁場的寬度b至少為0.02(√26+1)m.
點評 本題考查了粒子在電場與磁場中的運動,分析清楚粒子的運動過程是正確解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用動能定理、類平拋運動規(guī)律、牛頓第二定律即可正確解題.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 勻加速直線運動 | B. | 加速度增大的加速運動 | ||
C. | 加速度減小的加速運動 | D. | 勻速直線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 最早提出光的電磁說的科學家是麥克斯韋 | |
B. | 最早提出光的電磁說的科學家是赫茲 | |
C. | 提出光的電磁說的理論基礎(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. | 提出光的電磁說的實驗基礎(chǔ)是電磁波存在的證實并發(fā)現(xiàn)電磁波真空中的速度和光速確實相同 |
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科目:高中物理 來源: 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)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍 | |
D. | 1 min抽油煙機消耗的電能為1.32×104 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 所加磁場方向與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. | 所加磁場的磁感應(yīng)強度的最小值為√3mg2IL | |
D. | 所加磁場的磁感應(yīng)強度的最小值為mg2IL |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電動機的輸入功率為12W | B. | 電動機的輸出功率為12W | ||
C. | 電動機的熱功率為12W | D. | 整個電路消耗電功率為22W |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 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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