分析 (1)由牛頓第二定律求出軌道半徑,然后求出周期.
(2)作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)題意應(yīng)用幾何知識(shí)求出距離.
(3)根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過的圓心角與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,根據(jù)t=$\frac{θ}{2π}$T求出粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
解答 解:(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
周期:T=$\frac{2πR}{v}$,
解得:T=$\frac{2πm}{qB}$;
(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡交虛線OM于A點(diǎn),圓心為y軸上的C點(diǎn),AC與y軸的夾角為α;
粒子從A點(diǎn)射出后,運(yùn)動(dòng)軌跡交x軸于Q點(diǎn),設(shè)AQ與x軸的夾角為β.過A點(diǎn)作x、y軸的垂線,垂足分別為E、F.
AF=Rsinα,OF=$\frac{AF}{tan60°}$,EQ=$\frac{OF}{tanβ}$,OQ=AF+EQ,α=β,聯(lián)立得到:sinα+$\frac{1}{\sqrt{3}}$cosα=1,
解得:α=30°或:α=90°;
設(shè)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h,有:AF=Rsinα,h=R-OC,OC=CF-OF=Rcosα-$\frac{\sqrt{3}}{3}$AF,
聯(lián)立得到:h=R-$\frac{2}{\sqrt{3}}$Rcos(α+30°),
解得:h=(1-$\frac{\sqrt{3}}{3}$)R (α=30°),或:h=(1+$\frac{\sqrt{3}}{3}$)R (α=90°);
(3)當(dāng)α=30°時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t=$\frac{T}{12}$=$\frac{πm}{6qB}$,
當(dāng)α=90°時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t=$\frac{T}{4}$=$\frac{πm}{2qB}$;
答:(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為$\frac{2πm}{qB}$;
(2)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為(1-$\frac{\sqrt{3}}{3}$)R 或:(1+$\frac{\sqrt{3}}{3}$)R;
(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{πm}{6qB}$或$\frac{πm}{2qB}$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了求粒子做圓周運(yùn)到達(dá)周期、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等問題,難度較大;根據(jù)幾何關(guān)系求出帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角有兩個(gè),要注意分別進(jìn)行求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 無(wú)論粘在哪塊木塊上面,系統(tǒng)的加速度一定減小 | |
B. | 若粘在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變 | |
C. | 若粘在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小 | |
D. | 若粘在c木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 粒子帶正電 | B. | 粒子在A點(diǎn)加速度大于B點(diǎn) | ||
C. | 粒子在B點(diǎn)動(dòng)能大于A點(diǎn) | D. | A、B兩點(diǎn)相比,A點(diǎn)電勢(shì)高 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U/V | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0 | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 0m | B. | 12.5m | C. | 37.5m | D. | 100m |
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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. | 電源的輸出功率一定增大 | |
B. | 燈泡亮度逐漸變暗 | |
C. | $\frac{△{U}_{1}}{△I}$與$\frac{{△U}_{2}}{△I}$均保持不變 | |
D. | 當(dāng)電路穩(wěn)定后,斷開電鍵,小燈泡立刻熄滅 |
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