分析 (1)粒子從A點到P點做類平拋運動,已知勻速運動的位移為h,末速度的方向,由類平拋運動規(guī)律能夠求出勻加速直線運動的位移--即P點到O點的距離.
(2)由于從D點垂直x軸進(jìn)入電場,則可以找到粒子離開磁場的位置和速度方向,再加上從P點進(jìn)入磁場的速度方向,這樣就能確定粒子做勻速圓周運動的圓心,畫出其運動軌跡,由幾何關(guān)系求出偏轉(zhuǎn)角從而求出粒子在磁場中運動的時間.
(3)粒子從D點再次做類平拋運動,由幾何關(guān)系找到勻加速直線運動的位移,由類平拋運動的規(guī)律求出勻強(qiáng)電場的場強(qiáng).
解答 解:(1)粒子從A到P的過程 h=v0t1
d=12at12
tan30°=v0vpx=v0at1
解得:d=√3h2
(2)如圖所示,帶電粒子在磁場中運動由P到Q粒子轉(zhuǎn)過的圓心角:∅=π+13π=4π3
粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為:T=2πmqB
粒子在磁場中運動的時間為:t1=∅2πT=4πm3qB
(3)由第(1)題知vp=v0sin30°=2v0
設(shè)D點到坐標(biāo)原點O的距離為L,粒子由D點運動到A點,也做類平拋運動:
vD=vp=2v0
h=2v0t2
L=12at22
聯(lián)立以上各式可得:L=14d=√38h
質(zhì)點在磁場中運動時,軌跡如圖所示,令粒子在磁場中運動的半徑為R,據(jù)幾何關(guān)系有:R+Rsinθ=OP+OD
解得:R=5√312h
據(jù)牛頓第二定律有:Fn=Bqvp=mvp2R
解得:vp=qBRm=5√3qBh12m
粒子的初速度:v0=12vp=5√3qBh24m
由動能定理得:EqEqd=12mvp2−12mv02
解得:E=25√3B2qh192m
答:(1)P點到坐標(biāo)原點O的距離d為√32h.
(2)粒子在磁場中運動的時間t1為4πm3qB.
(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E為25√3B2qh192m.
點評 本題物理過程明確,先做類平拋運動后做勻速圓周運動再做類平拋運動后返回出發(fā)點A.關(guān)鍵點在于由題意確定粒子做勻速圓周運動的圓心,求出半徑(用h表示),至于首尾的類平拋運動運動,由于水平位移和豎直位移已知,所以也不難求出電場強(qiáng)度.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | t1時刻乙車從后面追上甲車 | |
B. | t1時刻兩車相距最遠(yuǎn) | |
C. | t1時刻兩車的速度剛好相等 | |
D. | 從0時刻到t1時刻的時間內(nèi),兩車的平均速度相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體先做加速運動,推力撤去時開始做減速運動 | |
B. | 物體在運動中的加速度先變小后變大,最后不變 | |
C. | 物體在水平面上運動的最大位移是12m | |
D. | 物體運動的最大速度為8m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 熔斷器的熔斷電流應(yīng)該大于0.5A | |
B. | 原副線圈的電流頻率之比為1:10 | |
C. | 若虛線框內(nèi)接入電容器,電容器的耐壓值至少是220√2V | |
D. | 若虛線匡內(nèi)接入電動機(jī)且正常工作,可知電動機(jī)內(nèi)阻為440Ω,電流表A2示數(shù)為0.5A |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 2m/s2 | B. | 1.6m/s2 | C. | 0.8m/s2 | D. | 0.4m/s2 |
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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:多選題
A. | 圖乙中電壓的有效值為110V | |
B. | 電壓表的示數(shù)為22√2V | |
C. | R處出現(xiàn)火警時,電流表示數(shù)增大 | |
D. | R處出現(xiàn)火警時,電阻R0消耗的電功率減小 |
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