分析 (1)粒子在電場區(qū)做類似平拋運動,在區(qū)域Ⅱ做勻速直線運動,類平拋運動的末速度的反向延長線通過水平分位移的中點,結(jié)合類平拋運動的分運動公式列式求解;
(2)粒子射入磁場后做勻速圓周運動,畫出臨界軌跡,得到臨界軌道半徑,然后根據(jù)牛頓第二定律列式分析;
(3)畫出軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系、類平拋運動的分運動公式、牛頓第二定律列式后聯(lián)立求解.
解答 解:(1)畫出軌跡,如圖所示:
偏轉(zhuǎn)角θ滿足:tanθ=$\frac{\frac{H}{2}}{\frac{3L}{2}}$,
豎直分速度:vy=at,
加速度:a=$\frac{q{E}_{max}}{m}$,
運動時間:t=$\frac{L}{v}$,
解得:Emax=200N/C;
(2)畫出軌跡,如圖所示:
軌跡圓半徑滿足:L2+(R-$\frac{H}{2}$)2=R2.解得:R=$\frac{109}{600}$m;
圓周運動滿足:qvBmax=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:Bmax≈5.5×10-3 T;
(3)畫出軌跡,如圖所示:
偏轉(zhuǎn)角θ滿足:tanθ=$\frac{{v}_{y}}{v}$,vy=at,$a=\frac{qE}{m}$,$t=\frac{L}{v}$,$v′=\sqrt{{v}^{2}+{v}_{y}^{2}}$;
軌跡圓圓心角為2θ,半徑滿足:R′sinθ=$\frac{L}{2}$,
圓周運動滿足:$qv′B=m\frac{v{′}^{2}}{R′}$,
綜上可解得:B=$\frac{2E}{v}$;
答:(1)當(dāng)區(qū)域Ⅰ加電場、區(qū)域Ⅱ不加磁場時,能在屏上探測到質(zhì)子束的外加電場的最大值Emax為200N/C;
(2)當(dāng)區(qū)域I不加電場、區(qū)域Ⅱ加磁場時,能在屏上探測到質(zhì)子束的外加磁場的最大值Bmax約為5.5×10-3 T;
(3)當(dāng)區(qū)域I加電場E小于(1)中的Emax,質(zhì)子束進入?yún)^(qū)域Ⅱ和離開區(qū)域Ⅱ的位置等高,區(qū)域Ⅱ中的磁場B與區(qū)域I中的電場E之間的關(guān)系式為B=$\frac{2E}{v}$.
點評 本題關(guān)鍵是明確粒子的受力情況和運動情況,關(guān)鍵是畫出軌跡,結(jié)合類平拋運動的分運動公式、幾何關(guān)系和牛頓第二定律列式分析.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小物塊再運動到a處時速度變?yōu)榱?/td> | |
B. | 小物塊每次經(jīng)過圓弧槽最低點時對槽的壓力不同 | |
C. | 小物塊再次運動到a處后,還能沿斜坡aa′向上滑行,繼續(xù)上升的最大高度小于h | |
D. | 若物塊以初速度v=$\sqrt{2gh}$從原出發(fā)點開始下滑,物塊能在斜坡bb′上達到與出發(fā)點等高處 |
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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. | 此列波向左傳播 | |
B. | 此列波的波速為10 m/s | |
C. | 1.0 s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為0.5 m | |
D. | t=0.45 s時質(zhì)點c在向y軸負方向振動 | |
E. | 經(jīng)過0.1 s,質(zhì)點a第一次到達波峰 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 當(dāng)S置于a處時,向上滑動P,電流表示數(shù)增大 | |
B. | 當(dāng)S置于a處時,向上滑動P,R0消耗的功率變大 | |
C. | 保持P的位置不變,將S由a擲到b,電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍 | |
D. | 保持P的位置不變,將S由a擲到b,電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體的質(zhì)量為m=1kg | B. | 斜面與物體間的摩擦力大小f=4N | ||
C. | 物體在斜面上運動的總時間t=2s | D. | 斜面的傾角θ=37° |
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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:實驗題
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
x1(cm) | 18.00 | 16.00 | 14.00 | 12.00 | 10.00 |
x2(cm) | 22.00 | 32.00 | 50.00 | 76.00 | 110.00 |
x(cm) | |||||
Ep(J) | |||||
實驗結(jié)論 |
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