分析 (1)根据粒子运动轨迹应用左手定则可以判断粒子的电性;粒子在电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律与动能定理可以求出粒子的最大速率.
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度,然后求出电场强度与磁感应强度之比.
解答 解:(1)粒子进入磁场后向右偏转,由左手定则可知,粒子带负电;
粒子在电场中做类平抛运动,
水平方向:l=vt,
竖直方向:d=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$$\frac{qE}{m}$t2,
粒子离开电场时速度最大,在电场中,
由动能定理得:qEd=$\frac{1}{2}$mvmax2-$\frac{1}{2}$mv2,
解得:E=$\frac{2md{v}^{2}}{q{l}^{2}}$,vmax=$\sqrt{1+\frac{4{d}^{2}}{{l}^{2}}}$v;
(2)粒子运动轨迹如图所示,由几何知识得:
圆心角:α=60°,d+rcos60°=r
解得:r=2d,
粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,
解得:$\frac{E}{B}$=$\frac{2{d}^{2}v}{{l}^{2}}$;
答:(1)粒子带负电,整个运动过程中粒子的最大速率为$\sqrt{1+\frac{4{d}^{2}}{{l}^{2}}}$v;
(2)电场强度和磁感应强度大小之比$\frac{E}{B}$为$\frac{2{d}^{2}v}{{l}^{2}}$.
点评 本题考查了粒子在电磁场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,在电场中做类平抛运动,分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提,应用类平抛运动规律、牛顿第二定律与动能定理可以解题.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 光电效应实验中,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多 | |
B. | 氢原子辐射一个光子后,氢原子核外电子动能减小 | |
C. | 大量事实表明,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 | |
D. | 比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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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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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 圆环向右穿过磁场后,不能摆至原高度 | |
B. | 在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 | |
C. | 圆环进入磁场后离最低点越近速度越大,感应电流也越大 | |
D. | 圆环最终将静止在最低点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 杆ab进入磁场时的速度v0=1m/s | |
B. | 杆ab下落0.3m时金属杆的速度为1m/s | |
C. | 杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2J | |
D. | 杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.2C |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | AB中电流方向不变 | |
B. | 从AB运动到DE的整个过程通过B点电荷量为零 | |
C. | 通过C点电流方向不变 | |
D. | 从AB运动到DE的整个过程通过C点电荷量为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向 | |
B. | 物体的动能不变,其动量一定不变 | |
C. | 动量越大的物体,其速度一定越大 | |
D. | 物体的动量越大,其惯性不一定越大 |
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