分析 (1)質(zhì)點(diǎn)在0~t0時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在t0~2t0時(shí)間內(nèi),受力平衡,做勻速直線運(yùn)動(dòng),在2t0~3t0時(shí)間內(nèi),再做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),作出速度時(shí)間圖線,結(jié)合圖線圍成的面積求出兩極板間的距離.
(2)帶電質(zhì)點(diǎn)在t0~2t0時(shí)間和3t0~4t0時(shí)間內(nèi),所受重力和電場(chǎng)力平衡,洛倫茲力提供向心力作用,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其它時(shí)間做勻加速運(yùn)動(dòng),結(jié)合周期公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
最大半徑受到兩板之間的距離的影響,首先對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析,結(jié)合板間距離,可分析出粒子能做幾個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng),從而得知做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑.
解答 解:(1)質(zhì)點(diǎn)在0~t0時(shí)間內(nèi),a=F合m=2qE0−mgm=g,做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
在t0~2t0時(shí)間內(nèi),受力平衡,做勻速直線運(yùn)動(dòng),在2t0~3t0時(shí)間內(nèi),再做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖.
有:d=6×12at02=3gt02.
(2)①帶電質(zhì)點(diǎn)在t0~2t0時(shí)間和3t0~4t0時(shí)間內(nèi),所受重力和電場(chǎng)力平衡,洛倫茲力提供向心力作用,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其它時(shí)間做勻加速運(yùn)動(dòng),帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有:qvB0=mv2R=mR4π2T2
所以有:T=2πmqB0=t0.
帶電質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有:
d=12at2=12gt2得,t=√2dg=√6t0
由于3t0>√6t0>2t0,所以質(zhì)點(diǎn)在極板間將完成0-t0時(shí)間內(nèi)勻加速運(yùn)動(dòng),t0-2t0時(shí)間內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng),2t0-3t0時(shí)間內(nèi)勻加速運(yùn)動(dòng),3t0-4t0時(shí)間內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng),
2t0−√6t0時(shí)間內(nèi)勻加速運(yùn)動(dòng)直到正極板,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t總(cāng)=t+2T=√6T0+2t0=(2+√6)t0.
②帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有:R=mvqB0=vt02π.
可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)速度越大,圓軌道的半徑也越大,即質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷0~t0時(shí)間和2t0~3t0兩段時(shí)間加速后圓軌道半徑最大.
質(zhì)點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),v=at=2gt0,
所以圓軌道最大半徑為R=vt02π=2gt022π=gt02π.
同時(shí):R+12a(2t0)2=gt02(2+1π)<d,質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有到達(dá)正極板.
③如圖
答:(1)求兩極板之間的距離為3gt02;
(2)①帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)(2+√6)t0時(shí)間到達(dá)正極板;
②帶電質(zhì)點(diǎn)在極板間做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為gt02π;
③如圖所示.
點(diǎn)評(píng) 帶點(diǎn)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)本質(zhì)是力學(xué)問(wèn)題
1、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)等共存的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),其受力情況和運(yùn)動(dòng)圖景都比較復(fù)雜,但其本質(zhì)是力學(xué)問(wèn)題,應(yīng)按力學(xué)的基本思路,運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問(wèn)題.
2、分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力時(shí),要注意各力的特點(diǎn),如帶電粒子無(wú)論運(yùn)動(dòng)與否,在重力場(chǎng)中所受重力及在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力均為恒力,而帶電粒子在磁場(chǎng)中只有運(yùn)動(dòng) (且速度不與磁場(chǎng)平行)時(shí)才會(huì)受到洛侖茲力,力的大小隨速度大小而變,方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷只改變粒子運(yùn)動(dòng)的方向,不改變大�。�
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | “天宮一號(hào)”在等待期間,相對(duì)地球是靜止的 | |
B. | “神舟八號(hào)”在進(jìn)行最后一次變軌時(shí)應(yīng)首先加速 | |
C. | “神舟八號(hào)”在進(jìn)行最后一次變軌時(shí)應(yīng)首先減速 | |
D. | “神舟八號(hào)”最后一次變軌完成后的速度大于變軌前的速度 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | a、b、c三點(diǎn)處電勢(shì)高低關(guān)系是φa=φc>φb | |
B. | 質(zhì)點(diǎn)由a到c,電勢(shì)能先增加后減小,在b點(diǎn)動(dòng)能最小 | |
C. | 質(zhì)點(diǎn)在a、b、c三點(diǎn)處的加速度大小之比為2:1:2 | |
D. | 若將d處的點(diǎn)電荷改為+Q,該帶電質(zhì)點(diǎn)的軌跡仍可能為曲線abc |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | a、b、c、d四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同,并且有:Ea=Eb>Ec=Ed | |
B. | a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等且大于c、d兩點(diǎn)的電勢(shì) | |
C. | 將一帶正電的粒子從c點(diǎn)沿cad折線移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 | |
D. | 將一帶正電的粒子(不計(jì)粒子重力)由a點(diǎn)釋放,粒子一定沿直線運(yùn)動(dòng)到b,且粒子動(dòng)能與粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方成正比 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 與凹形路面相比,汽車過(guò)凸形路面時(shí)更容易爆胎 | |
B. | 以額定功率運(yùn)動(dòng)的汽車,車速越快,牽引力越大 | |
C. | 求汽車從成都運(yùn)動(dòng)到眉山的時(shí)間時(shí),可將汽車視為質(zhì)點(diǎn) | |
D. | 汽車?yán)宪囋谄街甭访嫔霞铀偾斑M(jìn)時(shí),它對(duì)拖車的拉力大于拖車對(duì)它的拉力 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
測(cè)量次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
改裝表V的讀數(shù)U/V | 0.80 | 1.10 | 1.40 | 1.70 | 2.00 | 2.30 |
電流表A的讀數(shù)I/A | 0.17 | 0.24 | 0.30 | 0.37 | 0.43 | 0.50 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 時(shí)間為√2Hg | B. | 時(shí)間為√2hg | ||
C. | 水平位移為v0√2(H−h)g | D. | 水平位移為v0√2(H+h)g |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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