分析 (1)質子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出質子的速度.
(2)質子在磁場中做勻速圓周運動,在電場中類平拋運動,分別求出質子在電場中的運動時間.由動能定理即可求得質子到達M板的動能.
解答 解:(1)質子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:
evB=mv2r,解得:v=eBrm;
(2)質子進入MN兩板間,在0到T2時間內不受電場力作用,做勻速直線運動,t1=T2
質子在T2到T內受電場力作用,電場力:F=eE=eU2r,質子做類平拋運動,
由牛頓第二定律得:a=Fm=eU2mr,已知:U=16mr2eT2
在水平方向上質子做勻加速運動,有:x=r=12at22,解得:t2=T2
則從進入M、N兩板間開始計時,質子到達M板的時間:t=t1+t2=T;
質子在兩板間偏轉過程,由動能定理得
e•U2=Ek-12mv2
解得 Ek=(8mT2+e2B22m)r2
答:
(1)質子進入磁場時的速度大小是eBrm;
(2)從進入M、N兩板間開始計時,質子到達M板的時間為T,動能為(8mT2+e2B22m)r2.
點評 本題考查了質子的在電場與磁場中的運動,分析清楚質子的運動過程是正確解題的前提與關鍵,分析清楚質子運動過程后,應用牛頓第二定律、運動的合成與分解、類平拋運動規(guī)律即可正確解題.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 下滑過程中的最大速度為4m/s | |
B. | 加速與減速過程的時間之比為1:2 | |
C. | 加速與減速過程中平均速度大小之比為1:1 | |
D. | 加速與減速過程的位移之比為1:4 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電壓表示數(shù)變小 | B. | 電流表示數(shù)變大 | ||
C. | a點的電勢降低 | D. | 電容器C所帶電荷量增多 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 上升的最大高度20 m | B. | 位移大小為40 m | ||
C. | 速度變化量的方向豎直向下 | D. | 平均速度為10 m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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