分析 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据运动的半径公式可以求得粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子在磁场中做的是圆周运动,进入电场粒子做累平抛运动,射出电场做匀速直线运动,根据粒子的运动的状态,可以求得粒子的运动的位置.
解答 解:(1)由题意及几何关系可得,粒子甲在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径:
R=r=0.5m
洛伦兹力提供向心力,故有:
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
可得粒子进入电场时的速度:
v=1.0×106 m/s
(2)粒子乙在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,运动轨迹如图所示:
在电场中的加速度大小:
a=$\frac{Eq}{m}$=1.5×103×1×109=1.5×1012m/s2,
粒子乙穿出电场时:
vy=at2=$a×\frac{{L}_{1}}{v}$=$1.5×1{0}^{12}×\frac{0.5}{1×1{0}^{6}}$=0.75×106m/s,
tanα=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{x}}$=$\frac{0.75×1{0}^{6}}{1×1{0}^{6}}$=0.75
在磁场中:
△y1=1.5r=0.75m
在电场中侧移:
△y2=$\frac{1}{2}a{t}_{2}^{2}=\frac{1}{2}×1.5×1{0}^{12}×(\frac{0.5}{1×1{0}^{6}})^{2}=0.1875m$
飞出电场后粒子做匀速直线运动:
△y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m,
故y=△y1-△y2-△y3=-1.875m,
则该发光点的坐标(2,-1.875).
答:(1)粒子甲进入电场时的速度为1.0×106 m/s;
(2)粒子的运动轨迹如图所示,该发光点的位置坐标为(2,-1.875).
点评 电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动,关键是画出轨迹,由几何知识求出半径.定圆心角,求时间.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大,T逐渐增大 | |
B. | F逐渐增大,f逐渐增大,N保持减小,T逐渐减小 | |
C. | F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变,T逐渐减小 | |
D. | F逐渐减小,f逐渐减小,N逐渐不变,T保持不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 金属的逸出功与入射光的频率成正比 | |
B. | 光电子的初速度和照射光的频率成正比 | |
C. | 光电子的最大初动能和照射光的频率成正比 | |
D. | 对任何一种金属,都有一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应 |
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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. | 船过河的最短时间为$\frac{100}{3}$s,河岸边缘的河水流速为0.5m/s | |
B. | 若船航行的v0保持某一方向不变,则船过河的最短距离可以达到200m | |
C. | 若船头始终垂直河岸航行到 y=100+20$\sqrt{5}$m处,船相对岸边的速度为2.5m/s | |
D. | 若船头始终垂直河岸航行到 y=100+20$\sqrt{5}$m处,船相对岸边的速度为6.5m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 卫星在轨道Ⅲ上运动的速度等于月球的第一宇宙速度 | |
B. | 卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短 | |
C. | 卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度 | |
D. | Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较,卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在0<t<t1内,导线框中感应电流的方向会改变 | |
B. | 在t1<t<t2内,电流i产生的磁场穿过导线框的磁通量大小增加 | |
C. | 在t2<t<t4内,导线框中感应电流的方向会改变 | |
D. | 在t3<t<t4内,电流i产生的磁场穿过导线框的磁通量大小增加 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 副线圈两端电压不变 | B. | 灯泡L1变亮 | ||
C. | 电流表A1示数变大 | D. | 电阻R中的电流变小 |
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