分析 (1)根據(jù)電場力等于重力,則洛倫茲力提供向心力,做勻速圓周運動,得出半徑與周期公式.并根據(jù)幾何關(guān)系與運動學(xué)公式的位移,即可求解;
(2)根據(jù)粒子做勻速圓周運動,求出半徑.從而得出與已知長度的函數(shù)關(guān)系,最終求出M點的坐標;
解答 解:(1)因為微粒射入電磁場后受到的電場力和重力分別為:
F電=Eq=8×10-3 N,G=mg=8×10-3 N
F電=G,所以微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動,由牛頓第二定律有:
$qv{B}_{1}=m\frac{{v}^{2}}{{R}_{1}}$
所以R1=$\frac{mv}{{B}_{1}q}$=0.6 m
T=$\frac{2πm}{{B}_{1}q}$=10π s
從圖乙可知在0~5 π s內(nèi)微粒向左做勻速圓周運動,在5π s~10π s內(nèi)微粒向左勻速運動,運動位移為:
x1=v$\frac{T}{2}$=0.6π m
在10π s~15π s內(nèi),微粒又做勻速圓周運動,15π s以后向右勻速運動,之后穿過y軸.所以,離y軸的最大距離為:
s=0.8 m+x1+R1=1.4 m+0.6π m≈3.3 m
離x軸的最大距離s′=2R1×2=4R1=2.4 m
(2)如圖,微粒穿過圓形磁場要求偏轉(zhuǎn)角最大,入射點A與出射點B的連線必須為磁場圓的直徑,由牛頓第二定律,有:
qvB2=$\frac{m{v}_{2}}{{R}_{2}}$
所以R2=$\frac{mv}{{B}_{2}q}$=0.6 m=2r
所以最大偏轉(zhuǎn)角為:θ=60°
所以圓心坐標為:x=0.30 m
y=s-rcos 60°=2.4 m-0.3 m×$\frac{1}{2}$=2.25 m,
即磁場的圓心坐標為(0.30,2.25)
答:(1)微粒在第二像限運動過程中離y軸的最大距離3.2m;離開x軸的最大距離2.4m;
(2)若微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場時,速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大,求此圓形磁場的圓心坐標(0.3m、2.25m)
點評 本題是力學(xué)與電學(xué)綜合題,根據(jù)勻速圓周運動的規(guī)律與幾何關(guān)系相結(jié)合,同時運用力學(xué)與電學(xué)的知識來解題,從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題的方法,提升解題的能力.
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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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A. | 從n=5的能級躍遷到n=3的能級 | B. | 從n=4的能級躍遷到n=3的能級 | ||
C. | 從n=5的能級躍遷到n=2的能級 | D. | 從n=3的能級躍遷到n=2的能級 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若接在甲上,電壓表示數(shù)不變,燈變暗 | |
B. | 若接在甲上,電壓表示數(shù)不變,燈變亮 | |
C. | 若接在乙上,電壓表示數(shù)變大,燈變亮 | |
D. | 若接在乙上,電壓表示數(shù)變小,燈變暗 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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