分析 (1)根据几何关系求出粒子在磁场中运动的轨道半径,结合半径公式求出匀强磁场的磁感应强度大小.
(2)根据偏转位移的大小,结合牛顿第二定律和运动学公式求出交变电压U0的值.
(3)所有粒子经电场后其速度仍为v0,作出粒子在磁场中运动圆心角最大和最小时的轨迹图,结合周期公式进行求解.
解答 解:(1)当UMN=0时粒子沿O2O3方向射入磁场轨迹如图⊙O1,设其半径为R1.
由几何关系得:R1=R
根据$Bqv=\frac{{m{v_0}^2}}{R_1}$
解得:$B=\frac{{m{v_0}}}{qR}$.
(2)在t=0时刻入射粒子满足:$\frac{R}{2}=\frac{1}{2}×\frac{{{U_0}q}}{Rm}×{(\frac{L}{{2{v_0}}})^2}×2$,
解得:${u_0}=\frac{{2m{R^2}{v_0}^2}}{{q{L^2}}}$.
(3)经分析可知所有粒子经电场后其速度仍为v0,
当$t=(2k+1)\frac{L}{v_0}$(k=0,1,2,3.…)时刻入射的粒子贴M板平行射入磁场轨迹如⊙04,偏转角为α.
由几何知识可知四边形QOPO4为菱形,故α=120°
${t_1}=\frac{T}{3}$,
当$t=2k\frac{L}{v_0}$(k=0,1,2,3.…)时刻入射的粒子贴N板平行射入磁场轨迹如⊙05 偏转角为β.
由几何知识可知SOPO5为菱形,故β=60°
${t_2}=\frac{T}{6}$,
又 $T=\frac{2πR}{v_0}$
故 $△t={t_1}-{t_2}=\frac{πR}{{3{v_0}}}$.
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为$\frac{m{v}_{0}}{qR}$;
(2)交变电压电压U0的值为$\frac{2m{R}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{q{L}^{2}}$;
(3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1、t2,则它们的差值△t为$\frac{πR}{3{v}_{0}}$.
点评 考查粒子在磁场中做匀速圆周运动,在电场中做类平抛运动,掌握处理两种运动的方法,理解牛顿第二定律与运动学公式的综合应用,注意运动的周期性.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度 | |
B. | 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 | |
C. | 第二宇宙速度是卫星围绕地球在椭圆轨道上运行时近地点的速度 | |
D. | 第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,发现了原子是可以再分的 | |
B. | β射线与γ射线一样都是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱 | |
C. | 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 | |
D. | 裂变时释放能量是因为发生了亏损质量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s | |
B. | 质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2 | |
C. | 质点在1s末速度为1.5m/s | |
D. | 质点在第1s内的平均速度0.75m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | W1<W2 | B. | W1=2W2 | C. | W2=2W1 | D. | W1=W2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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