高考物理壓軸題電磁場(chǎng)匯編-wenkub
2023-04-22 22:34:59 本頁(yè)面
【正文】 。己知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于a／2到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一。又有 ④聯(lián)立②③④式，得因?yàn)辄c(diǎn)在圓周上，所以MQ為直徑。已知OP=,。v解：質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)90186。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為φ，A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。解：⑴由于粒子在P點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，故圓弧軌道的圓心在AP上，AP是直徑。一質(zhì)量為m，帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑AD方向經(jīng)P點(diǎn)（AP＝d）射入磁場(chǎng)（不計(jì)重力影響）。 ⑴如果粒子恰好從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求入射粒子的速度。 設(shè)入射粒子的速度為v1，由洛倫茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得：RAOPDQφO/R/ 解得：⑵設(shè)O/是粒子在磁場(chǎng)中圓弧軌道的圓心，連接O/Q，設(shè)O/Q＝R/。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并垂直于OC飛離磁場(chǎng)。半徑，得；φOyEBAφCφdhx由平拋規(guī)律，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)v0=vcosφ，在電場(chǎng)中經(jīng)歷時(shí)間t=d/v0，在電場(chǎng)中豎直位移，由以上各式可得xyOPQMv0如圖所示，在第一象限有一均強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一均強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與紙面垂直。不計(jì)重力。從圖中的幾何關(guān)系可知。求最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子從粒子源射出時(shí)的 (1)速度的大小：(2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。在t=0時(shí)刻由負(fù)極板釋放一個(gè)初速度為零的帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）。（3）若板間電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化仍如圖1所示，磁場(chǎng)的變化改為如圖3所示，試畫(huà)出粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡圖（不必寫(xiě)計(jì)算過(guò)程）。在4t0~5t0時(shí)間內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)到正極板（如圖1所示）。第一、四象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里。上述m、q、l、t0、B為已知量。xOBPQv0ll圖甲UPQtOU0U0t02t03t0圖乙點(diǎn)評(píng)：本題命題點(diǎn)仍為帶電粒子在周期性變化的電場(chǎng)和分立的磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。（2）時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)命題特點(diǎn)：以帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為背景，以力學(xué)方法在電磁學(xué)中的應(yīng)用為考查重點(diǎn)，通過(guò)周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)所導(dǎo)致的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的多樣性，很好的體現(xiàn)了對(duì)探究能力的考查。一質(zhì)量為、帶電量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)。⑶粒子第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)子所用的時(shí)間。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知 ③小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力白日提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有 ④ 由速度的合成與分解知 ⑤由③④⑤式得 ⑥（3）設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為 ⑦由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
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