分析 (1)粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),x方向上做勻加速運(yùn)動(dòng),y方向做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式求解粒子經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離;
(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫(huà)出運(yùn)動(dòng)的軌跡,結(jié)合臨界條件和向心力公式可求磁場(chǎng)強(qiáng)度.
解答 解:(1)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,粒子經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的位置與原點(diǎn)O的距離為y,則
由牛頓第二定律得:a=$\frac{F}{m}$=$\frac{qE}{m}$,代入數(shù)據(jù)解得:a=1.0×1015 m/s2,
sOA=$\frac{1}{2}$at2,代入數(shù)據(jù)解得:t=2.0×10-8s,
y=v0t,代入數(shù)據(jù)解得:y=0.4m;
(2)粒子經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在電場(chǎng)方向的分速度為:
vx=at,代入數(shù)據(jù)解得:vx=2×107m/s,
粒子經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的速度大小為:v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{x}^{2}}$,代入數(shù)據(jù)解得:v=2$\sqrt{2}$×107 m/s,
與y軸正方向的夾角為θ,θ=arctan$\frac{{v}_{x}}{{v}_{0}}$=arctan$\frac{2×1{0}^{7}}{2×1{0}^{7}}$=45°,
要使粒子不進(jìn)入第三象限,如圖所示,此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,
由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,由幾何知識(shí)得:R+Rcosθ≤y,
聯(lián)立解得:B≥($\sqrt{2}$+1)×10-2T;
答:(1)粒子經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離為0.4m;
(2)若要求粒子不能進(jìn)入第三象限,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為:B≥($\sqrt{2}$+1)×10-2T.
點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),可以分別使用類(lèi)平拋的公式和圓周運(yùn)動(dòng)的公式解答,屬于該部分中的基礎(chǔ)題目.難度中等偏難.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.2V | |
B. | 閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電 | |
C. | S斷開(kāi)后,流經(jīng)R2的電量為1.8×10-5C | |
D. | 電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率為5×10-2W |
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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. | 本模型產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLω | |
B. | 回路中電流方向不變,且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,再?gòu)腶流向旋轉(zhuǎn)的銅盤(pán) | |
C. | 回路中有大小和方向作周期性變化的電流 | |
D. | 若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)改為仍然垂直穿過(guò)銅盤(pán)的正弦變化的磁場(chǎng),不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán),燈泡中也會(huì)有電流流過(guò) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng) | |
B. | 兩物體一定同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) | |
C. | 開(kāi)始階段A跑在B前面,40s后A落在B的后面 | |
D. | B出發(fā)后20s末兩物體相遇 |
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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. | B物體動(dòng)能的增量等于它所受重力與拉力做功之和 | |
B. | B物體的機(jī)械能的減小量等于A物體的機(jī)械能增加量 | |
C. | B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量 | |
D. | B物體受到細(xì)線的拉力保持不變 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 運(yùn)行速度大于7.9Km/s | |
B. | 離地面高度一定,相對(duì)地面靜止 | |
C. | 繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大 | |
D. | 衛(wèi)星中的物體處于失重狀態(tài),說(shuō)明物體不受地球引力作用 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | $\frac{1}{2}$m(v${\;}_{0}^{2}$-v0v) | B. | mv0(v0-v) | C. | $\frac{m({v}_{0}-v)vd}{2s}$ | D. | $\frac{m({v}_{0}-v)}{S}$vd |
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