分析 (1)由于磁場只存在x≥0區(qū)域,質(zhì)子沿x軸正方向運動時,若洛倫茲力方向沿y軸負方向,則質(zhì)子在第四象限運動,就不可能達M點,所以質(zhì)子所受洛倫茲力方向必沿y軸正方向,再由左手定則判定磁場方向應垂直紙面向里.
(2)由題意和半徑公式可知,要求磁感應強度B應先求半徑R,要求半徑得首先確定圓心.題中已知圓周上P、M兩點的速度方向,可確定圓心O,根據(jù)幾何關系和向心力公式即可求解.
解答 解:(1)質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運動
根據(jù)牛頓第二定律得:BqV=$\frac{{m{V^2}}}{r}$
如圖根據(jù)幾何知識得:H=r+rsin30°
所以磁感應強度的大小是B=$\frac{3mV}{2Hq}$
(2)質(zhì)子的速度方向平行y軸沿y軸正方向時,所受洛倫茲力方向平行于X軸,指向X軸的負方向.這時沿平行于X軸的方向上加上適當?shù)碾妶,可使質(zhì)子受到的洛倫茲力和電場力平衡,使質(zhì)子沿平行于y軸的正方向勻速直線運動.
則所用時間為:t=$\frac{1}{4}T$
而T=$\frac{2πm}{Bq}$
所以:t=$\frac{πm}{2Bq}$=$\frac{πH}{3V}$
質(zhì)子勻速直線運動時有:BqV=Eq
得:E=BV=$\frac{{3m{V^2}}}{2Hq}$
因為質(zhì)子帶正電,所以電場強度的方向沿平行于X軸的正方向.
答:(1)磁感應度的大小為$\frac{3mV}{2Hq}$.
(2)適當?shù)臅r候,在y軸右方再加一個勻強電場就可以使質(zhì)子最終能沿y軸正方向做勻速直線運動.從質(zhì)子經(jīng)過P點開始計時,再經(jīng)過$\frac{πH}{3V}$時間加這個勻強電場,電場強度大小為$\frac{3m{V}^{2}}{2Hq}$,方向沿平行于X軸的正方向.
點評 帶電粒子在磁場中運動的題目解題步驟為:定圓心、畫軌跡、求半徑,同時還利用圓弧的幾何關系來幫助解題,難度適中.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物塊D受到一個大小為10的摩擦力 | |
B. | 物塊B受到水平桌面一個大小為10N的摩擦力 | |
C. | C對B的壓力大小為10N | |
D. | OP繩產(chǎn)生的拉力為10$\sqrt{2}$N |
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 慣性減小為$\frac{1}{6}$,重力不變 | B. | 慣性和重力都減小為$\frac{1}{6}$ | ||
C. | 慣性不變,重力減小為$\frac{1}{6}$ | D. | 慣性和重力都不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 同學甲用力把同學乙推倒,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用 | |
B. | 電燈吊在電線下,燈對電線拉力的施力物體應該是地球 | |
C. | 任何一個物體,一定既是受力物體,同時也是施力物體 | |
D. | 球被一腳踢出后,在空中仍然受到一個向前的力 |
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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. | 可能做勻速直線運動 | B. | 可能做勻加速直線運動 | ||
C. | 可能做勻速圓周運動 | D. | 一定做軌跡為拋物線的曲線運動 |
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