分析 (1)由A靜止釋放到C的運(yùn)動可知區(qū)域二是電場,區(qū)域一為磁場;由運(yùn)動方向可判斷電場和磁場的方向.
(2)電荷在區(qū)域二中做勻加速直線運(yùn)動,進(jìn)入?yún)^(qū)域一后做勻速圓周運(yùn)動,由幾何關(guān)系求出軌跡半徑,由牛頓第二定律求解電荷的速度大小.
(3)在區(qū)域中,應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式和牛頓第二定律即可求出電場強(qiáng)度的大�。�
(4)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O第二次經(jīng)過x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,速度方向與電場方向垂直,電荷在電場中做類平拋運(yùn)動,在電場方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,在垂直于電場的方向上做勻速直線運(yùn)動,應(yīng)用平拋運(yùn)動的知識可求解.
解答 解:(1)區(qū)域一磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域二電場方向由A指向C
(2)設(shè)電荷從C點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域一的速度為v
電荷進(jìn)入?yún)^(qū)域一后,在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)動軌跡如圖,有:
qvB=mv2r
由題意及幾何關(guān)系知:電荷的軌跡半徑 r=√22m
據(jù)題qm=2×108 C/kg,B=2×10-2 T
聯(lián)立解得 v=2√2×106m/s
(3)設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E,從A到C電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,且過C點(diǎn)時速度方向與+x軸方向成45°角,有:
v2=2as=2•qEms
由圖知:s=√2m
代入可得:E=√2×104V/m
(4)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O第二次經(jīng)過x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域二,速度方向與電場方向垂直,電荷在電場中做類平拋運(yùn)動,設(shè)經(jīng)過時間t電荷第三次經(jīng)過x軸.有:
tan45°=12at2vt,解得:t=2×10-6 s
所以:x=\frac{vt}{cos45°}=8m
即電荷第三次經(jīng)過x軸上的點(diǎn)的坐標(biāo)為(8m,0)
答:
(1)區(qū)域一磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域二電場方向由A指向C;
(2)電荷從C點(diǎn)第一次經(jīng)x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域一的速度大小是2\sqrt{2}×106m/s;
(3)電場強(qiáng)度的大小為\sqrt{2}×1{0}^{4}V/m;
(4)電荷第三次經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)為(8m,0).
點(diǎn)評 粒子進(jìn)入有邊界的磁場,由于邊界條件的不同,而出現(xiàn)涉及臨界狀態(tài)的臨界問題,可以根據(jù)邊界條件確定粒子的軌跡、半徑、在磁場中的運(yùn)動時間等.解決此類問題常用的方法:畫圖→動態(tài)分析→找軌跡.(這類題目關(guān)鍵是作圖,圖畫準(zhǔn)了,問題就解決了一大半,余下的就只有計算了──這一般都不難.)
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 無論B車勻加速的加速度值為多少,s是相同的 | |
B. | 該乘客節(jié)約了五個站的減速、停車、提速時間 | |
C. | 若B車勻減速的加速度大小為5m/s2,則當(dāng)B車停下時A車已距隨州站路程為1km | |
D. | 若B車勻加速的時間為1min,則s為4km |
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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. | 小球向下擺動過程中的最大速度vm=\sqrt{2}gL | |
B. | 小球到達(dá)B點(diǎn)時,細(xì)線對小球的拉力大小TN=\frac{2mg}{\sqrt{3}} | |
C. | AB兩點(diǎn)的電勢差UAB=\frac{\sqrt{3}mgL}{2q} | |
D. | 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E=\frac{mg}{\sqrt{3}q} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 帶正電 | B. | 運(yùn)動半徑較小 | ||
C. | 速率較小 | D. | 在磁場中的運(yùn)動時間較短 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有甲、乙 | |
B. | 圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有甲、丙、丁 | |
C. | 圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有乙、丙 | |
D. | 圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有甲、丙 |
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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. | A、B運(yùn)動方向相反 | B. | 0-4s內(nèi),A、B的位移相同 | ||
C. | t=4s時,A、B的速度相同 | D. | A的加速度比B的加速度大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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