分析 (1)小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动,分别写出沿电场方向和垂直于电场方向的分位移、分速度与时间的关系式,结合牛顿第二定律求出加速度,联立可得到场强的大小.
(2)根据类平抛运动的规律求出经过M点的速度,作出粒子在磁场中的临界运动轨迹,结合几何关系和半径公式求出磁感应强度的范围.
解答 解:(1)小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动,则有
L1sinθ=v0t
v0tanθ=at
由牛顿第二定律得 qE=ma
联立解得 E=$\frac{5}{9}$$\sqrt{2}$N/C≈0.79N/C
(2)设小球通过M点时的速度为v
由类平抛运动的规律有 v=$\frac{{v}_{0}}{sinθ}$=4m/s
小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动,轨迹如图,由牛顿第二定律有:
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
得:B=$\frac{mv}{qR}$
小球刚好能打到Q点磁感应强度最强,设为B1.此时小球的轨迹半径为R1,由几何关系有:$\frac{{R}_{1}}{{l}_{1}+{d}_{2}-{R}_{1}}$=$\frac{{l}_{1}-{R}_{1}}{{R}_{1}}$
代入数据解得:B1=0.5T.
小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小,设为B2,此时粒子的轨迹半径为R2,由几何关系有:
R2=d1
代入数据解得:B2=$\frac{1}{3}$T≈0.33T.
综合得磁感应强度的取值范围:0.33T≤B≤0.5T
答:
(1)匀强电场的场强大小为0.79N/C;
(2)磁感应强度B的取值范围为0.33T≤B≤0.5T.
点评 本题关键是明确粒子的运动规律、画出运动轨迹,然后结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分位移公式和几何关系列式求解.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 后表面的电势一定高于前表面的电势,与正、负哪种离子多少无关 | |
B. | 若污水中正、负离子数相同,则前、后表面的电势差为零 | |
C. | 在一定范围内,流量Q越大,两个电极间的电压U越大 | |
D. | 污水中离子数越多,两个电极间的电压U越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大 | |
B. | 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小 | |
C. | 它们做圆周运动的万有引力不断改变 | |
D. | 它们做圆周运动的万有引力保持不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | “质点”的概念 | B. | 合力与分力的关系 | ||
C. | “瞬时速度”的概念 | D. | 研究加速度与合力、质量的关系 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | a端是行星磁场的N极,b端是行星磁场的S极 | |
B. | 从a、b端射向行星的宇宙射线,可能在a、b端不发生偏转 | |
C. | 图中从上往下看,此行星自身的环形电流的方向应为顺时针 | |
D. | 图中来自宇宙射线中带正电的粒子流②将垂直纸面向里偏转 |
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