分析 (1)根據(jù)牛頓第二定律求出粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,根據(jù)幾何知識(shí)求b到O的距離;
(2)根據(jù)公式t=\frac{θ}{2π}T求運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)要使圓形磁場(chǎng)區(qū)域面積最小,其半徑剛好為粒子圓周運(yùn)動(dòng)軌跡弦長(zhǎng)l的一半;
解答 解:(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力提供向心力:
Bqv=m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{R}
R=\frac{m{v}_{0}}{qB}
帶電粒子從O處進(jìn)入磁場(chǎng),轉(zhuǎn)過120°后離開磁場(chǎng),再做直線運(yùn)動(dòng)從b點(diǎn)射出時(shí)ob距離:
d=3R=\frac{3m{v}_{0}}{qB}
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,則有:
t=\frac{1}{3}T=\frac{2πm}{3qB}
(3)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),連接粒子在磁場(chǎng)區(qū)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)得弦長(zhǎng)為:
l=\sqrt{3}R
要使圓形磁場(chǎng)區(qū)域面積最小,其半徑剛好為l的一半,即:
r=\frac{1}{2}l=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{m{v}_{0}}{qB}
其面積為:Smin=πr2=\frac{3π{m}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{4{q}^{2}{B}^{2}}
答:(1)b到O的距離為\frac{3m{v}_{0}}{qB}.
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間\frac{2πm}{3qB}.
(3)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為\frac{3π{m}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{4{q}^{2}{B}^{2}}.
點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,由半徑和周期表達(dá)式結(jié)合幾何關(guān)系求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 乙物體處于靜止?fàn)顟B(tài) | B. | 甲物體第3s內(nèi)朝負(fù)方向運(yùn)動(dòng) | ||
C. | 甲乙兩物體在第2s末相遇 | D. | 甲物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 先釋放紙帶,后接通電源 | B. | 先接通電源,后釋放紙帶 | ||
C. | 同時(shí)釋放紙帶,接通電源 | D. | 對(duì)時(shí)間順序沒有要求,都可以 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲球沿凹槽下滑時(shí),一定能滑到凹槽的最低點(diǎn) | |
B. | 當(dāng)桿從右向左滑回時(shí),乙球一定能回到凹槽的最低點(diǎn) | |
C. | 下滑過程中甲球減少的重力勢(shì)能總等于乙球增加的重力勢(shì)能 | |
D. | 小球甲、乙及輕桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量也守恒 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 若質(zhì)子的速度v′<v,質(zhì)子將向B極偏轉(zhuǎn) | |
B. | 將質(zhì)子換成電子,速度仍為v,電子將向A極偏轉(zhuǎn) | |
C. | 任何帶電離子以速度v進(jìn)入時(shí),都不發(fā)生偏轉(zhuǎn) | |
D. | 負(fù)離子以速度v進(jìn)入,而電場(chǎng)消失后,將向B極偏轉(zhuǎn) |
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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:填空題
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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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