分析 (1)由牛頓第二定律求出軌道半徑,然后求出周期.
(2)作出粒子運動軌跡,根據(jù)題意應(yīng)用幾何知識求出距離.
(3)根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過的圓心角與粒子做圓周運動的周期,根據(jù)t=\frac{θ}{2π}T求出粒子的運動時間.
解答 解:(1)粒子進入磁場后做勻速圓周運動,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)運動軌跡交虛線OM于A點,圓心為y軸上的C點,AC與y軸的夾角為α;
粒子從A點射出后,運動軌跡交x軸于Q點,設(shè)AQ與x軸的夾角為β.過A點作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點到O點的距離為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,粒子在磁場中運動的時間為:t=\frac{T}{12}=\frac{πm}{6qB},
當(dāng)α=90°時,粒子在磁場中運動的時間為:t=\frac{T}{4}=\frac{πm}{2qB};
答:(1)粒子在磁場中運動的周期為\frac{2πm}{qB};
(2)P點到O點的距離為(1-\frac{\sqrt{3}}{3})R 或:(1+\frac{\sqrt{3}}{3})R;
(3)粒子在磁場中運動的時間為\frac{πm}{6qB}或\frac{πm}{2qB}.
點評 本題考查了求粒子做圓周運到達周期、運動時間等問題,難度較大;根據(jù)幾何關(guān)系求出帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角有兩個,要注意分別進行求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 無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 來源: 題型:選擇題
A. | 粒子帶正電 | B. | 粒子在A點加速度大于B點 | ||
C. | 粒子在B點動能大于A點 | D. | A、B兩點相比,A點電勢高 |
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科目:高中物理 來源: 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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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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