分析 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,在没有磁场的区域中做匀速直线运动,粒子经历的周期数越少,则粒子运动的时间越短;
(2)粒子的运动情况可以不断的重复上述情况,粒子的路程为在磁场中的路程与在没有磁场的区域中的路程的和.
解答 解:(1)粒子的运动轨迹如图所示
当粒子第一次以斜向上的速度经过Q点时,时间最短;在磁场中运动时间为t1,有:$q{v}_{0}B=\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$
得:$r=\frac{m{v}_{0}}{qB}$
又:$T=\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{qB}$
代入数据得:r=0.05m,T=6.28×10-7s
由图可知,粒子在磁场中运动的时间是一个周期,所以:
${t}_{1}=T=6.28×1{0}^{-7}$s
在无场区域运动的时间为t2,有:${t}_{2}=\frac{4d}{v}=\frac{4×0.05}{5.0×1{0}^{-5}}s=4.0×1{0}^{-7}$s
$t={t}_{1}+{t}_{2}=1.028×1{0}^{-6}$s
(2)粒子的运动情况可以不断的重复上述情况,粒子在磁场中的路程为:
s1=2n•πr(n=1,2,3…)
在无场区的路程为:s2=4nd(n=1,2,3…)
总路程为:s=s1+s2=0.514n(n=1,2,3…)
答:(1)粒子从O到运动到Q所用的最短时间是1.028×10-6s;
(2)粒子从O到运动到Q点的所通过的路程是0.514n,(n=1,2,3…)
点评 本题考查了粒子在磁场中的运动,分析清楚粒子的运动过程,应用牛顿第二定律、粒子周期公式即可正确解题.
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电流表的示数为4.4A | |
B. | 原线圈的输入功率为16W | |
C. | 电压表的示数为20V | |
D. | 通过电阻R的交变电流的频率为100Hz |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 胡克通过实验研究,发现了弹簧弹力所遵循的规律 | |
B. | 伽利略是动力学的奠基人,他总结和发展了前人的成果,发现了力和运动的关系 | |
C. | 牛顿巧妙地运用科学的推理,通过斜面实验,推断出力不是维持物体运动状态的原因 | |
D. | 库仑巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律” |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在0-2s内质点做匀加速运动,第2s末其速度达到最大值 | |
B. | 第4s末质点的加速度为零,速度也刚好为零 | |
C. | 质点做变加速直线运动,第6s末加速度最大,且离出发位置最远 | |
D. | 在0-8s内,质点一直向同一个方向做直线运动,在第8s末速度和加速度都为零,且离出发点最远 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 12m、2m | B. | 12m、-2m | C. | -2m、2m | D. | 2m、-2m |
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com