分析 (1)從D至G作類平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律列方程求解OG之間的距離;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由圓周運(yùn)動的半徑表示出粒子的速度,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(3)結(jié)合題意作出所以粒子A′的運(yùn)動軌跡,粒子A′也是垂直于y軸進(jìn)入電場的,結(jié)合幾何知識求解粒子A′再次回到x軸上某點(diǎn)時,該點(diǎn)的坐標(biāo)值.
解答 解:(1)設(shè)粒子A速率為v0,其軌跡圓圓心在O點(diǎn),故A運(yùn)動至D點(diǎn)時速度與y軸垂直,粒子A從D至G作類平拋運(yùn)動,
令其加速度為a,在電場中運(yùn)行的時間為t,
則有:y=R=12at2
x=OG=v0t …①
和 tan45°=vyvx=atv0 …②
聯(lián)立①②解得:yx=12atv0=12tan45°=12
故有:OG=2R…③
(2)粒子A的軌跡圓半徑為R,由qv0B=mv20R
得 v0=qBRm…④
a=Eqm…⑤
聯(lián)立①③⑤得R=12•Eqm•(2Rv0)2
解得:E=qRB22m
(3)令粒子A′軌跡圓圓心為O′,因?yàn)椤螼′CA′=90°,O′C=R,以 O′為圓心,R為半徑做A′的軌跡圓交圓形磁場O1于H點(diǎn),
則四邊形CO′H O1為菱形,故O′H∥y軸,粒子A′從磁場中出來交y軸于I點(diǎn),HI⊥O′H,
所以粒子A′也是垂直于y軸進(jìn)入電場的,令粒子A′從J點(diǎn)射出電場,交x軸于K點(diǎn),
因與粒子A在電場中的運(yùn)動類似,
∠JKG=45°,GK=GJ.
OI-JG=R
又OI=R+Rcos30°
解得:JG=Rcos30°=√32R
粒子A′再次回到x軸上的坐標(biāo)為(2R+√32R,0)
答:(1)OG之間的距離2R;
(2)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度qRB22m;
(3)若另有一個與A的質(zhì)量和電荷量相同、速率也相同的粒子A′,從C點(diǎn)沿與x軸負(fù)方向成30°角的方向射入磁場,則粒子A′再次回到x軸上某點(diǎn)時,該點(diǎn)的坐標(biāo)值為(2R+√32R,0).
點(diǎn)評 粒子在電場中運(yùn)動偏轉(zhuǎn)時,常用能量的觀點(diǎn)來解決問題,有時也要運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的圓心、半徑及運(yùn)動時間的確定也是本題的一個考查重點(diǎn),要正確畫出粒子運(yùn)動的軌跡圖,能熟練的運(yùn)用幾何知識解決物理問題.
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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年吉林長春十一高中高二上學(xué)期期初考物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
一電流表并聯(lián)一個分流電阻后就改裝成一個電流表,當(dāng)把它和標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)后去測某電路中的電流時,發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)為1A時,而改裝表的讀數(shù)為1.1A,稍微偏大些,為了使它的讀數(shù)準(zhǔn)確,應(yīng)( )
A、在原分流電阻上再并聯(lián)一個較大的電阻
B、在原分流電阻上再串聯(lián)一個較小的電阻
C、在原分流電阻上再串聯(lián)一個較大的電阻
D、在原分流電阻上再并聯(lián)一個較小的電阻
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 桿秤上的刻度一定是均勻的 | |
B. | 其它條件不變,OB之間的距離越小,稱量范圍越小 | |
C. | 其它條件不變,砣的質(zhì)量越大,秤量范圍越小 | |
D. | 如果在加速上升的電梯中,桿秤稱量計數(shù)將偏大 |
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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:解答題
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球在A點(diǎn)由于位置高而具有的能叫動能 | |
B. | 小球的勢能和動能之間相互轉(zhuǎn)化 | |
C. | 小球的動能保持不變 | |
D. | 小球的勢能保持不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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