分析 (1)對離子直線運(yùn)動過程進(jìn)行受力分析,受到洛倫茲力和電場力作用,且二力平衡;結(jié)合勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式,可求出離子在電場中的運(yùn)動速度;
(2)在圓形磁場區(qū)域,離子做勻速圓周運(yùn)動,由洛侖茲力公式和牛頓第二定律結(jié)合幾何關(guān)系即可求解比荷;
(3)根據(jù)題意畫出離子在磁場中運(yùn)動的軌跡草圖,充分利用幾何關(guān)系,結(jié)合離子在磁場中的運(yùn)動周期公式,即可求解.
解答 解:(1)離子在平行金屬板之間做勻速直線運(yùn)動,洛侖茲力與電場力相等,即:
B0qv=qE0,
即:E0=$\frac{U}7yng3tk$
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v=1000m/s
(2)在圓形磁場區(qū)域,離子做勻速圓周運(yùn)動,由洛侖茲力公式和牛頓第二定律有:
Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
由幾何關(guān)系有:tan$\frac{θ}{2}$=$\frac{R}{r}$
離子的比荷為:$\frac{q}{m}$=1×104C/kg
(3)弧CF對應(yīng)圓心角為θ,離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時間t,
t=$\frac{θ}{2π}$•T
T=$\frac{2πm}{qB}$
解得:t=$\frac{θ{B}_{0}Rd}{Utan\frac{θ}{2}}$=$\frac{πm}{3qB}$=×$\frac{π}{3×1×1{0}^{4}×\frac{\sqrt{3}}{3}}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}π$×10-4s≈1.81×10-4s
答:(1)離子速度v的大小為1000m/s;
(2)離子的比荷為1×104C/kg;
(3)離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時間t為1.81×10-4s.
點(diǎn)評 該題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動,在混合場中要注意對離子的受力分析;在磁場中要掌握住軌道半徑公式、周期公式,畫出粒子的運(yùn)動軌跡后,半徑和偏轉(zhuǎn)角的幾何關(guān)系就比較明顯了.
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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:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
A.打點(diǎn)計時器應(yīng)接直流電源 | B.應(yīng)先釋放紙帶,后接通電源打點(diǎn) |
C.需使用秒表測出重物下落的時間 | D.釋放重物前,重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波 | |
B. | 電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播 | |
C. | 電磁波是橫波,可以發(fā)生偏振現(xiàn)象 | |
D. | 超聲波、紅外線、紫外線均屬于電磁波 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 這列波的振幅為8cm | |
B. | 這列波的波速為4m/s | |
C. | 圖示時刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動 | |
D. | 圖示時刻x=5m處質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為零 | |
E. | 從圖示時刻開始再經(jīng)過1.5g,x=4m處的質(zhì)點(diǎn)剛好在平衡位置向y軸正方向運(yùn)動 |
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