分析 (1)根據(jù)動(dòng)能定理qU1=$\frac{1}{2}$mv2求出粒子的速度v.
(2)在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡,根據(jù)Eq=qvB1求出電壓U2.
(3)根據(jù)洛侖茲力提供向心力,$qv{B}_{2}=\frac{m{v}^{2}}{r}$,求出粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r,然后由幾何關(guān)系求出正方形abcd邊長(zhǎng)l.
解答 解:(1)粒子經(jīng)加速電場(chǎng)U1加速,獲得速度v,由動(dòng)能定理得:
qU1=$\frac{1}{2}$mv2
解得v=$\sqrt{\frac{2q{U}_{1}}{m}}=\sqrt{2×1{0}^{8}×5000}m/s=1×1{0}^{6}$m/s.
(2)在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡得
Eq=qvB1即
$E=\frac{{U}_{2}}5kgymoq$
得:U2=B1dv=0.2×0.06×1×106V=1.2×104V
(3)在B2中作圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力提供向心力,有$q{v}_{0}{B}_{2}=\frac{m{v}^{2}}{r}$,
故粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:r=$\frac{mv}{q{B}_{2}}$=$\frac{1×1{0}^{6}}{1×1{0}^{8}×0.1}$=0.1m.
由幾何關(guān)系:${r}^{2}=(l-r)^{2}+\frac{{l}^{2}}{4}$
所以,正方向的邊長(zhǎng):$l=\frac{8}{5}r=\frac{8}{5}×0.1m=0.16$m
答:(1)粒子離開加速器時(shí)的速度是1×106m/s;
(2)速度選擇器的電壓是1.2×104V;
(3)正方形abcd邊長(zhǎng)是0.16m.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)能定理,以及知道在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡.
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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
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) | |
B. | a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) | |
C. | a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 | |
D. | a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 速度增大時(shí),加速度一定增大 | B. | 速度減小時(shí),加速度一定減小 | ||
C. | 速度增大時(shí),加速度可能為零 | D. | 速度減小時(shí),加速度可能不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 滑塊Q在斜面上運(yùn)動(dòng)加速度的大小是滑塊P的一半 | |
B. | 滑塊Q在斜面上下滑的時(shí)間是滑塊P的一半 | |
C. | 滑塊Q到達(dá)斜面底端C的速率是滑塊P的兩倍 | |
D. | 滑塊Q在斜面上所受合外力的大小是滑塊P的兩倍 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體所受的合外力恒定時(shí),其所做的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng) | |
B. | 物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,它受到的合外力一定越大 | |
C. | 一個(gè)物體受到的合外力越大,它的速度變化一定越快 | |
D. | 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 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 晶體的導(dǎo)熱性能一定是各向異性 | |
B. | 封閉氣體的壓強(qiáng)僅與分子的密集程度有關(guān) | |
C. | 夏季天旱時(shí),給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細(xì)管,防止水分蒸發(fā) | |
D. | 雖然大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),速率有大有小,但分子的速率卻按一定的規(guī)律分布 |
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