分析 (1)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律與牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),作出離子運(yùn)動(dòng)軌跡,應(yīng)用牛頓第二定律求出離子的臨界軌道半徑,然后分析答題.
解答 解:(1)離子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
離子打在M點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為vy,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,
tan60°=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$,vy=at=$\frac{qE}{m}$t,x=v0t,解得:x=$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}^{2}}{qE}$,
離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑:R=OM=$\frac{x}{sin60°}$,
洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$,解得:B=$\frac{E}{2{v}_{0}}$;
(2)離子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
設(shè)從縱坐標(biāo)為y處射入磁場的離子恰好能打到熒光屏上,對(duì)應(yīng)的軌道半徑為r0,
由幾何知識(shí)可知:r0+$\frac{{r}_{0}}{cos30°}$=y,
此離子進(jìn)入磁場時(shí)的速度:v=ky,設(shè)離子的軌道半徑為r,
洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,
為使離子能打到熒光屏上,應(yīng)滿足:r≥r0,
而qv0B=ma,解得:k≥$\frac{(2\sqrt{3}-3)qE}{2m{v}_{0}}$;
答:(1)B的大小為$\frac{E}{2{v}_{0}}$;
(2)k應(yīng)滿足的條件是:k≥$\frac{(2\sqrt{3}-3)qE}{2m{v}_{0}}$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在電場與磁場中的運(yùn)動(dòng),分析清楚離子運(yùn)動(dòng)過程,作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律即可正確解題,解題時(shí)要注意幾何知識(shí)的應(yīng)用.
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A. | 該電容器兩端電壓是400V時(shí),電容為2.2μF | |
B. | 該電容器的帶電量是28.8×10-4C | |
C. | 該電容器的工作電壓是400V | |
D. | 該電容器的擊穿電壓是400V |
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A. | 保持B板不動(dòng),A板向上平移 | |
B. | 保持B板不動(dòng),A板向右平移 | |
C. | 保持A、B兩板不動(dòng),在A、B之間插入一塊絕緣介質(zhì)板 | |
D. | 保持A、B兩板不動(dòng),在A的右側(cè)貼著A放一塊金屬板 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0J | B. | -5J | C. | 2.5J | D. | 5J |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0~1s內(nèi)的平均速度是2m/s | |
B. | 0~2s內(nèi)的位移大小是3m | |
C. | 0~1s內(nèi)的加速度小于2~4s內(nèi)的加速度 | |
D. | 0~4s內(nèi)物體平均速度0m/s |
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