分析 (1)由運動軌跡確定圓周運動的半徑,由洛倫茲力提供向心力確定速度.
(2)由圓的軌跡圖確定臨界值,確定面積.
(3)分過程求解出每段的時間,再求時間之和.
解答 解:(1)設(shè)在M點速度與y軸夾角為α
在第一象限做直線運動,有tanα=qE1mg=√33,α=30°
在第二象限,mg=qE2,小球在磁場中做勻速圓周運動
qv0B=mv20r,T=\frac{2πr}{{v}_{0}}=\frac{2πm}{qB}
幾何關(guān)系可知,L=3r
由以上得:
{v}_{0}=\frac{qBL}{3m}
(2)如圖所示長方形區(qū)域磁場面積最小,即長方形的長和寬均與圓相切
S=r(r+\frac{1}{2}r)=\frac{{L}^{2}}{6}
(3)在第二象限
磁場中:{t}_{1}=\frac{120°}{360°}\frac{2πm}{qB}=\frac{2πm}{3qB}
出磁場后:{t}_{2}=\frac{\sqrt{3}r}{{v}_{0}}=\frac{\sqrt{3}m}{qB}
在第一象限
\frac{mg}{cos30°}=ma得 a=\frac{2\sqrt{3}}{3}g
{t}_{3}=\frac{{v}_{0}}{a}=\frac{\sqrt{3}qBL}{6mg}
t=t1+t2+t3=\frac{2πm}{3qB}+\frac{\sqrt{3}m}{qB}+\frac{\sqrt{3}qBL}{6mg}
答:(1)v0為\frac{qBL}{3m}
(2)長方形區(qū)域磁場的最小面積為\frac{{L}^{2}}{6},
(3)小球從坐標(biāo)原點出發(fā)到速度減到零所需時間\frac{2πm}{3qB}+\frac{\sqrt{3}m}{qB}+\frac{\sqrt{3}qBL}{6mg}
點評 對于帶電粒子在復(fù)合場中運動的類型,根據(jù)小球的運動情況,分析其受力情況是解決本題的關(guān)鍵,考查綜合運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式處理復(fù)雜運動的能力
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
\overline{v}(cm/s) | 24.5 | 33.8 | 37.8 | 39.0 | 39.5 | 39.8 | 39.8 | 39.8 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 從o點沿x軸正方向,電場強(qiáng)度先增大后減小,電勢一直降低 | |
B. | 從o點沿x軸正方向,電場強(qiáng)度先增大后減小,電勢先降低后升高 | |
C. | o點的電場強(qiáng)度為零,電勢最低 | |
D. | o點的電場強(qiáng)度不為零,電勢最高 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 金屬桿ab進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流的方向為由a到b | |
B. | 金屬桿ab進(jìn)入磁場時速度大小為\frac{2mgRsinα}{{{B^2}{l^2}}} | |
C. | 金屬桿ab進(jìn)入磁場后產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為\frac{mgsinα}{Bl} | |
D. | 金屬桿ab進(jìn)入磁場后金屬桿cd對兩根小柱的壓力大小為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球的動能先變小后變大 | |
B. | 小球的切向加速度一直變大 | |
C. | 小球受到的拉力先變大后變小 | |
D. | 小球受到的電場力做功功率先增大后減小 |
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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:選擇題
A. | 7 m/s2 | B. | 8 m/s2 | C. | 9 m/s2 | D. | 9.8 m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率應(yīng)比外套材料的折射率大 | |
B. | 汽車尾燈為紅色,是因為紅光比其它可見光波長長,易發(fā)生干涉 | |
C. | 照相機(jī)鏡頭鍍上一層增透膜,是為了使拍攝的景物呈淡紫色 | |
D. | 泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象 |
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