分析 根據(jù)左手定則判斷出粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)偏轉(zhuǎn)的方向,然后結(jié)合粒子在磁場中運(yùn)動的對稱性畫出粒子運(yùn)動的軌跡,由幾何關(guān)系得出軌跡的半徑與磁場的寬度L之間的關(guān)系,最后由周期公式即可求出運(yùn)動的時(shí)間.
解答 解:由左手定則可知,粒子在PQ以下做逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動,在PQ以上做順時(shí)針方向想圓周運(yùn)動,由于粒子從Q點(diǎn)射出時(shí)的速度與從P點(diǎn)射入時(shí)相同,而且兩部分負(fù)磁場的大小是相等的,所以可知粒子在PQ以下運(yùn)動的軌跡與在PQ以上運(yùn)動的軌跡是對稱的,畫出粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡如圖:
由于粒子從P點(diǎn)沿與PQ成θ=30°角的方向斜向下射入磁場,由運(yùn)動的對稱性可知,粒子在PQ以下偏轉(zhuǎn)的角度是60°,同理,粒子在PQ以上偏轉(zhuǎn)的角度也是60°.
由洛倫茲力提供向心力得:
$qvB=\frac{m{v}^{2}}{r}$,得:$r=\frac{mv}{qB}$
粒子在磁場中運(yùn)動的周期:
$T=\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{qB}$
由偏轉(zhuǎn)在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度與運(yùn)動的時(shí)間之間的關(guān)系:$\frac{θ}{360°}=\frac{t}{T}$
所以,粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的時(shí)間:$t=\frac{60°+60°}{360°}•T$
則:$t=\frac{1}{3}T=\frac{2πm}{3qB}$
答:粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間是$\frac{2πm}{3qB}$.
點(diǎn)評 該題考查帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題,解題的關(guān)鍵是能根據(jù)題意,正確判斷出粒子在PQ以上的運(yùn)動與在PQ以下的運(yùn)動具有對稱性,然后能正確畫出粒子運(yùn)動的軌跡即可.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | μF | B. | μF+G | C. | G | D. | μG |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 2s末乙物體開始改變運(yùn)動方向 | |
B. | 6s末乙物體回到出發(fā)點(diǎn) | |
C. | 0-2s時(shí)間內(nèi)甲、乙兩物體的平均速度相同 | |
D. | 2s末甲、乙兩物體相遇 |
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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:多選題
A. | 人勻加速走動,車勻加速前進(jìn),兩者對地加速度大小相等 | |
B. | 人勻速走動,則車勻速前進(jìn),人和車對地位移大小與質(zhì)量成反比 | |
C. | 不管人如何走,任意時(shí)刻人和車總動量相同 | |
D. | 人停止走動時(shí),車的速度不一定為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{m(L+d)}ptps5dw$ | B. | $\frac{m(L-d)}wr5qmn4$ | C. | $\frac{mL}i5og8fs$ | D. | $\frac{mL}{d+L}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 地面附近物體所受到重力就是萬有引力 | |
B. | 重力是由于地面附近的物體受到地球吸引而產(chǎn)生的 | |
C. | 在不太精確的計(jì)算中,可以認(rèn)為其重力等于萬有引力 | |
D. | 嚴(yán)格說來重力并不等于萬有引力,除兩極處物體的重力等于萬有引力外,在地球其他各處的重力都略小于萬有引力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a的下表面和b的上表面 | B. | a的上、下表面 | ||
C. | a的上表面和b的下表面 | D. | b的上、下表面 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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