分析 (1)因做類平拋運動,則由兩個方向上分別列位移方程求解.
(2)由運動軌跡確定運動圓的半徑,再由洛倫茲力提供向心力確定B,由周期公式得時間.
解答 解:(1)粒子在兩板間電場加速,根據(jù)動能定理有:
qU=12mυ2
粒子在三角形OPQ區(qū)域中做類平拋運動,有:
L2=12at2
12Ltanθ=υt
根據(jù)牛頓第二定律有:qE=ma
解得:U=124EL,
υ=√qEL12m.(2)由t=\frac{s}{υ}知,當(dāng)υ一定時,弧長s最大即軌跡圓弧恰好與OP邊相切(如圖所示)時t最大.設(shè)軌跡圓弧與OP邊相切時圓弧的半徑為R,有:
R+\frac{R}{sinθ}=L
qυB=m\frac{υ2}{R}
tm=\frac{πR}{υ}
解得:B=\sqrt{\frac{3mE}{4qL}}
tm=2π\(zhòng)sqrt{\frac{mL}{3qE}}
答:(1)M、N兩板間的電壓U為\frac{1}{24}EL,及粒子過A點時的速率為\sqrt{\frac{qEL}{12m}}.
(2)磁場的磁感應(yīng)強度B為\sqrt{\frac{3mE}{4qL}} 磁場中運動的最長時間為2π\(zhòng)sqrt{\frac{mL}{3qE}}.
點評 處理帶電粒子在磁場中運動問題,關(guān)鍵作出粒子的運動軌跡,會確定圓周運動的圓心、半徑、圓心角,結(jié)合半徑公式、周期公式進(jìn)行求解.
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. | TA=TB | B. | TA<TB | C. | m1=m2 | D. | m1>m2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | \frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}<\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}} | |
B. | \frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}>\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}} | |
C. | 升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 | |
D. | 升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 交流電的頻率為50Hz | |
B. | 電流表示數(shù)是\sqrt{2}A | |
C. | 電阻R消耗的電功率為10W | |
D. | 若用電容器替代電阻R,則該電容器的耐壓值至少是10V |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | \frac{8}{5}mg | B. | \frac{4}{5}mg | C. | \frac{6}{5}mg | D. | \frac{3}{5}mg |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 振幅偏小 | |
B. | 在未懸掛擺球之前先測定好擺長 | |
C. | 擺球做圓錐擺運動 | |
D. | 將擺線長和球的直徑之和當(dāng)成了擺長 |
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