分析 質點在電場中加速,在磁場中做勻速圓周運動,質點在磁場中飛過的距離最大時其運動軌跡對應的弦長是磁場的直徑,由幾何知識求出質點的軌道半徑,應用牛頓第二定律求出質點的速度,然后應用動能定理求出兩極板間的電勢差.
解答 解:質點在磁場中做勻速圓周運動,當質點運動軌跡對應的弦長為磁場的直徑時質點在磁場中飛過的距離最大,質點的運動軌跡如圖所示:
由幾何知識得:r=2Rsin45°=$\sqrt{2}$R,
質點做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:v=$\frac{\sqrt{2}qBR}{m}$,
粒子在電場中加速,由動能定理得:
qU=$\frac{1}{2}$mv2-0,解得:U=$\frac{q{B}^{2}{R}^{2}}{m}$;
答:要使質點在磁場中飛過的距離最大,則兩板間的電勢差U為$\frac{q{B}^{2}{R}^{2}}{m}$.
點評 本題考查了帶電質點在電場與磁場中的運動,分析清楚質點運動過程是正確解題的關鍵,應用牛頓第二定律與動能定理可以解題.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電壓的有效值為10 V | B. | 通過電阻的電流有效值為1 A | ||
C. | 電阻消耗電功率為5 W | D. | 電阻每秒鐘產生的熱量為5 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電阻率是反映材料導電性能的物理量,僅與材料種類有關,與溫度、壓力和磁場等外界因素無關 | |
B. | 電流通過導體的熱功率與電流大小成正比 | |
C. | 電源的電動勢在數(shù)值上等于電源在搬運單位電荷時非靜電力所做的功 | |
D. | 電容是表征電容器容納電荷本領的物理量.由C=$\frac{Q}{U}$可知電容的大小是由Q(帶電量)或U(電壓)決定的 |
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