分析 (1)在第四象限做勻速直線運(yùn)動,由平衡條件求出洛侖茲力,從而求出粒子做勻速直線運(yùn)動的速度.
(2)粒子從第四象限進(jìn)入第三象限,欲使它做勻速圓周運(yùn)動,則復(fù)合電場的方向應(yīng)與速度方向垂直,且滿足則該電場與重力場平衡,結(jié)合第一問做勻速圓周運(yùn)動的情況,就能求出所加勻強(qiáng)電場的大小和方向.
(3)先確定粒子在第三象限做勻速圓周運(yùn)動的圓心O′,由幾何關(guān)系及題設(shè)條件求出粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑,然后由洛侖茲力提供向心力就能求出OC的長度及運(yùn)動時間.
解答 解:(1)粒子帶正電,從C到D運(yùn)動過程,受力如圖所示
qvBsin30°=qE
解得 v=2EB
(2)欲使粒子在第三象限做勻速圓周運(yùn)動,則
qE′=mg
又qE=mgtan30°
聯(lián)立解得 E′=√3E 方向豎直向上
(3)如圖所示,O’D垂直v,由幾何知識知道O’D平分∠ODM
所以∠O′DM=∠O′MD=30°
MD的垂直平分線必與x軸交于O’點(diǎn),即O’為勻速圓周運(yùn)動的圓心
qvB=mv2r
r+rsin30°=OM=OC
聯(lián)立解得 r=2√3E2gB2,OC=3√3E2gB2
由圖知道:∠MO′D=120°
所以在第三現(xiàn)象內(nèi)運(yùn)動的時間為t
t=120360T
T=2πrv
所以 t=2√3πE3gB
答:(1)粒子的電性是帶正電,它做勻速運(yùn)動的速度為2EB.
(2)欲使粒子進(jìn)入第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,需要施加一個勻強(qiáng)電場,此電場的場強(qiáng)大小為√3E,方向豎直向上.
(3)在第(2)問的情況下,粒子到達(dá)x軸負(fù)半軸的M點(diǎn)(未畫出),且OM=OC,則OC的長度為3√3E2gB2,它在第三象限內(nèi)運(yùn)動的時間2√3πE3gB.
點(diǎn)評 本題主要是考察兩個方面內(nèi)容:①是帶電粒子在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動問題,由平衡條件列出相應(yīng)的物理規(guī)律.②是帶電粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動問題,顯然帶電粒子所受合力就是指向圓心方向的向心力,由幾何關(guān)系先求出半徑,再由相應(yīng)物理規(guī)律求出時間等.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 速度變化量越大,加速度就越大 | |
B. | 速度變化率越大,加速度就越大 | |
C. | 加速度方向不變,速度方向也不變 | |
D. | 加速度方向與速度變化量的方向可以相反 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 磁鐵下擺過程中,通過線圈的磁通量增加 | |
B. | 磁鐵下擺過程中,線圈中有逆時針方向(沿O1O2方向看)的感應(yīng)電流 | |
C. | 磁鐵下擺過程中,線圈中有順時針方向(沿O1O2方向看)的感應(yīng)電流 | |
D. | 磁鐵擺到最低點(diǎn)時,兩繩子拉力的合力小于3mg |
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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. | b、c的線速度大小相等,且大于a的線速度 | |
B. | b、c的周期相等,且小于a的周期 | |
C. | b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度 | |
D. | b所需向心力最小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 81:1 | B. | 9:1 | C. | 3:1 | D. | 1:1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 筒內(nèi)氣體分子平均動能不變 | B. | 氣體壓強(qiáng)增大 | ||
C. | 筒內(nèi)每個分子的運(yùn)動速率都減小 | D. | 筒內(nèi)氣體的密度增大 |
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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:選擇題
A. | 任何形式的運(yùn)動,都可以用幾個分運(yùn)動代替 | |
B. | 由合運(yùn)動分解為兩個分運(yùn)動,可以有不同的分解方法 | |
C. | 物體做曲線運(yùn)動時,才能將這個運(yùn)動分解為兩個分運(yùn)動 | |
D. | 由兩個分運(yùn)動求合運(yùn)動,合運(yùn)動是唯一確定的 |
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