分析 (1)微粒在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力充當(dāng)向心力,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合幾何關(guān)系,即可求解;
(2)畫出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,由n取奇數(shù)與偶數(shù)兩種情況下,結(jié)合圓心角,從而求出時(shí)間.
解答 解:(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性,微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn),應(yīng)滿足 L=nx,n是整數(shù).
其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長,偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為$\frac{π}{2}$或$\frac{3π}{2}$.①
設(shè)圓弧的半徑為R,則有2R2=x2,可得:R=$\frac{L}{\sqrt{2}n}$ ②
又qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,③
由①②③式得:v=$\frac{qBL}{\sqrt{2}mn}$,n=1、2、3、…
(2)當(dāng)n取奇數(shù)時(shí),微粒從P到Q過程中圓心角的總和為:θ1=n$•\frac{π}{2}$+n$•\frac{3π}{2}$=2nπ,
t1=2nπ•$\frac{m}{qB}$=$\frac{2πm}{qB}$•n,其中n=1、3、5、…
當(dāng)n取偶數(shù)時(shí),微粒從P到Q過程中圓心角的總和為 θ2=n$•\frac{π}{2}$+n$•\frac{π}{2}$=nπ
t2=nπ•$\frac{m}{qB}$=$\frac{πm}{qB}$•n,其中n=2、4、6、…
答:
(1)為使微粒從P點(diǎn)射出后,途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn),初速度v應(yīng)滿足的條件是:v=$\frac{qBL}{\sqrt{2}mn}$,n=1、2、3、….
(2)第(1)問中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用的時(shí)間為:當(dāng)n取奇數(shù)時(shí),微粒從P到Q過程的時(shí)間為2nπ•$\frac{m}{qB}$=$\frac{2πm}{qB}$•n,其中n=1、3、5、…
當(dāng)n取偶數(shù)時(shí),微粒從P到Q過程中的時(shí)間為nπ•$\frac{m}{qB}$=$\frac{πm}{qB}$•n,其中n=2、4、6、….
點(diǎn)評 考查受力平衡條件,掌握牛頓第二定律的應(yīng)用,理解在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間除與圓心角有關(guān)外,還與n取奇偶性有關(guān).
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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. | 1Ω | B. | 0.2Ω | C. | 1.8Ω | D. | 0.1Ω |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng) | B. | 線圈沿自身所在的平面做加速運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng) | D. | 線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電場強(qiáng)度大的地方電勢高,電場強(qiáng)度小的地方電勢低 | |
B. | 電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān) | |
C. | 在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中,場強(qiáng)方向都指向電勢降低最快的方向 | |
D. | 在電場強(qiáng)度越大的地方,電荷的電勢能也越大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 磁流體發(fā)電機(jī) | B. | 回旋加速器 | C. | 電視顯像管 | D. | 示波管 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F1=F2 | B. | F1>F2 | C. | F1<F2 | D. | 無法確定 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體所受的合外力不為零時(shí),其速度一定增加 | |
B. | 物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,它受到的合外力一定越大 | |
C. | 某時(shí)刻物體的速度為零,此時(shí)刻它受到的合外力一定為零 | |
D. | 一個(gè)物體受到的合外力越大,它的速度變化一定越快 |
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