分析 (1)先根據(jù)動能定理求出粒子加速獲得的速度,若圓筒靜止且圓筒內(nèi)不加磁場時,粒子在圓筒內(nèi)做勻速直線運動,由位移公式,即可求解.
(2)光屏PQ范圍內(nèi)的任意位置里均會出現(xiàn)亮斑,說明PQ范圍內(nèi)均有粒子到達,最小速度的粒子到達P,最大速度的粒子到達Q,根據(jù)洛倫茲力提供向心力得到速度與半徑的關系,由幾何關系求解出軌跡半徑,即可得到速度v的范圍.根據(jù)圓周運動的周期性,分析圓筒轉動的角速度ω.
(3)根據(jù)幾何關系,結合洛倫茲力提供向心力,即可求解.
解答 解:(1)依據(jù)位移公式,則有,2R=v0t0,
根據(jù)動能定理,12mv20=qU0
解得:qm=2R2U0t20
(2)由題意可知,帶電粒子在磁場中運動的時間為圓筒旋轉的時間,
則有:ω=△θ△t,
△θ=π2
△t=T4
因T=2πmBq
解得:ω=qBm=2R2BU0t20
(3)由幾何關系,可得,r1=√33R
又因為qBv1=mv21r1,可解得:v1=2√3BR23U0t20
由幾何關系,r2=√3R;
同理,可得,v2=2√3BR2U0t20
所以有,2√3BR23U0t20≤v≤2√3BR2U0t20.
答:(1)該粒子的比荷2R2U0t20;
(2)圓筒轉動的角速度2R2BU0t20;
(3)達到光屏的粒子所對應的速率v的范圍2√3BR23U0t20≤v≤2√3BR2U0t20.
點評 本題關鍵是明確粒子的運動規(guī)律,畫出臨界軌跡,根據(jù)牛頓第二定律并結合幾何關系列式分析.對于勻速圓周運動,還常常要考慮其周期性.
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:選擇題
A. | 速度一直在增大,直到加速度等于零為止 | |
B. | 速度先增大后減小,直到加速度等于零為止 | |
C. | 位移先增大后減小,直到加速度等于零為止 | |
D. | 位移一直在增大,直到加速度等于零為止 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 當2m小球運動到C點過程中,兩球與地球組成系統(tǒng)的重力勢能減小 | |
B. | 當2m小球運動到C點時,其運動速度剛好為零 | |
C. | m球在C點左側能上升的最大高度將高于2m球在圖中的初始高度 | |
D. | 從釋放桿球到m球第一次達最大高度的過程,2m球的機械能將增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 質(zhì)點振動頻率是4Hz | B. | t=2s時,質(zhì)點的加速度最大 | ||
C. | 質(zhì)點的振幅為2cm | D. | t=2s時,質(zhì)點的位移是2cm |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
A.vF=g(nT) | B.vF=√2ghn |
C.vF=hn+1−hn−12T | D.vF=xn+1+xn−12T |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | μ1<μ2 | B. | μ1=μ2 | ||
C. | μ1>μ2 | D. | 條件不足,無法判斷 |
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