摘要:25.如图甲所示.建立Oxy坐标系.两平行极板P.Q垂直于y轴且关于x轴对称.极板长度和板间距均为l.第一四象限有磁场.方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m.电量为+q.速度相同.重力不计的带电粒子在0~3t时间内两板间加上如图乙所示的电压. 已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时.刻经极板边缘射入磁场.上述m.q.l.l0.B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况) (1)求电压U的大小. (2)求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径. (3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间. 解析:(1)时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动.时刻刚好从极板边缘射出.在y轴负方向偏移的距离为.则有① ② ③ 联立以上三式.解得两极板间偏转电压为④. (2)时刻进入两极板的带电粒子.前时间在电场中偏转.后时间两极板没有电场.带电粒子做匀速直线运动.带电粒子沿x轴方向的分速度大小为⑤ 带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为⑥ 带电粒子离开电场时的速度大小为⑦ 设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R.则有⑧ 联立③⑤⑥⑦⑧式解得⑨. (3)时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短.带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为⑩.设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为.则.联立③⑤⑩式解得.带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示.圆弧所对的圆心角为.所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为.联立以上两式解得. 考点:带电粒子在匀强电场.匀强磁场中的运动.
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(09年山东卷)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是( )
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A.
B.F = mgtanθ
C.
D.FN = mgtanθ
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(09年山东卷)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是( )![]()
| A. | B.F = mgtanθ |
| C. | D.FN = mgtanθ |
(07年山东卷)如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。以知AB段斜面倾角为53,BC段斜面倾角为37,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6;cos37°=0.8。
(1)若圆盘半径R=0.2m,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能。
(3)从滑块到达B点时起,经0.6s 正好通过C点,求BC之间的距离。
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