分析 先確定粒子半徑然后由牛頓第二定律列方程求速度;
先畫出粒子的運動軌跡,然后由幾何知識確定出半徑,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求速度;
根據(jù)幾何關(guān)系,確定出圓心角,然后表示出周期公式,最后求時間.
解答 解:(1)粒子出射方向與入射方向相反,在磁場中走了半周,其半徑r1=h,
由牛頓第二定律得:qv1B=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{{r}_{1}}$,
解得:v1=$\frac{qBh}{m}$;
(2)粒子從M點射出,其運動軌跡如圖,在△MQO1中,
r22=(R-$\sqrt{{R}^{2}-{h}^{2}}$)2+(h-r2)2
解得:r2=$\frac{{R}^{2}-R\sqrt{{R}^{2}-{h}^{2}}}{h}$
由牛頓第二定律得:qv2B=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{{r}_{2}}$,
解得:v2=$\frac{qBR(R-\sqrt{{R}^{2}-{h}^{2}})}{mh}$;
(3)若h=$\frac{R}{2}$,sin∠POQ=$\frac{h}{R}$=$\frac{1}{2}$,
解得:∠POQ=$\frac{π}{6}$,
由幾何關(guān)系得粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)所對圓心角為α=$\frac{7}{6}$π,
粒子做圓周運動的周期:T=$\frac{2πm}{qB}$,
粒子的運動時間:t=$\frac{α}{2π}$T=$\frac{7πm}{6qB}$;
答:(1)某粒子經(jīng)過磁場射出時的速度方向恰好與其入射方向相反,粒子的入射速度是$\frac{qBh}{m}$;
(2)恰好能從M點射出的粒子速度是$\frac{qBR(R-\sqrt{{R}^{2}-{h}^{2}})}{mh}$;
(3)若h=$\frac{R}{2}$,粒子從P點經(jīng)磁場到M點的時間是$\frac{7πm}{6qB}$.
點評 本題考查了帶電離子在磁場中的運動,分析清楚粒子運動過程是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式可以解題;處理粒子在勻強磁場中的運動問題,要會定圓心、找半徑,結(jié)合圓周運動求相關(guān)量.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 微粒所受的電場力大小是其所受重力的2倍 | |
B. | 帶電微粒的機械能增加了mv02 | |
C. | A、B兩點間的電勢差為$\frac{2m{{v}_{0}}^{2}}{q}$ | |
D. | A、B兩點間的電勢差為$\frac{3m{{v}_{0}}^{2}}{2q}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 粒子從K到L的過程中,電場力做負功 | |
B. | 粒子從L到M的過程中,電場力做負功 | |
C. | 粒子從K到L的過程中,電勢能減少 | |
D. | 粒子從K到N的過程中,動能增加 |
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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
U/V | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.26 | 0.27 |
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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:選擇題
A. | 木塊的動能增加量為FfL | B. | 子彈的動能減少量為Ff(L+d) | ||
C. | 系統(tǒng)的機械能減少量為Ffd | D. | 系統(tǒng)的機械能減少量為Ff(L+d) |
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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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