分析 (1)(2)帶電粒子進(jìn)入電場做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做初速度為0的勻加速直線運動,到達(dá)P點后,水平位移是豎直位移的$\sqrt{2}$倍,抓住這一關(guān)系,求出電場強度的大。谪Q直方向上做勻變速運動,根據(jù)運動學(xué)公式求出豎直方向速度,再根據(jù)運動的合成和分解規(guī)律求出速度,根據(jù)兩分速度的關(guān)系求出夾角;
(3)作出進(jìn)入磁場的軌跡圖,確定出圓心,根據(jù)幾何關(guān)系得出半徑,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,通過半徑公式,求出磁感應(yīng)強度B的大小,根據(jù)洛倫茲力的方向確定出磁場的方向.
解答 解:(1)(2)帶電粒子受電場力作用做類平拋運動,
在豎直方向上:$\frac{1}{2}$L=$\frac{1}{2}$at2,
在水平方向上:L=v0t,
由牛頓第二定律得:Eq=ma,
解得:a=$\frac{{v}_{0}^{2}}{L}$,
場強為:E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qL}$;
在豎直方向上做勻變速運動,Y方向分速度為vy,
vy2=2a•$\frac{L}{2}$,
解得:vy=v0,
到P點時速度為:V=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{2}$v0,
速度與水平方向的夾角θ滿足:tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=1,
此時速度與水平方向的夾角為θ=45°;
(3)由幾何關(guān)系可知:粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為45°
sin45°=$\frac{\frac{L}{2}}{r}$,
解得:r=$\frac{\sqrt{2}}{2}$L,
粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,
解得:B=$\frac{2m{v}_{0}}{qL}$,方向垂直紙面向外.
答:(1)場強度E的大小為$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qL}$;
(2)粒子經(jīng)過P點時速度v的大小為$\sqrt{2}$v0,速度與水平方向的夾角為θ=45°;
(3)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為:$\frac{2m{v}_{0}}{qL}$,方向垂直紙面向外
點評 本題重點考查帶電粒子在勻強電場中的類平拋和勻強磁場中的勻速圓周運動,以及運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力;要明確粒子在電場中運動時一般根據(jù)運動的合成和分解規(guī)律求解;而在磁場中運動時要注意分析粒子的運動軌跡,確定圓心和半徑,再利用洛倫茲力充當(dāng)向心力求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F逐漸增大,F(xiàn)f逐漸減小 | B. | F逐漸增大,F(xiàn)f逐漸增大 | ||
C. | F逐漸減小,F(xiàn)f逐漸增大 | D. | F和Ff均保持不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.35 | |
B. | 減速過程中拉力對物體所做的功約為13J | |
C. | 減速運動的時間約為3s | |
D. | 勻速運動時的速度約為6m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0 | B. | 100J | C. | 500J | D. | 1000J |
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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:解答題
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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. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 彈簧彈力減小 | B. | 彈簧彈力增大 | ||
C. | 物體甲所受摩擦力一定減小 | D. | 物體乙所受摩擦力一定增大 |
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