帶電粒子在復合場中的運動壓軸題知識歸納總結含答案(文件)
【正文】 中經(jīng)常利用電磁場來改變帶電粒子運動的軌跡．如圖所示，氕（）、氘（）、氚（）三種粒子同時沿直線在紙面內通過電場強度為E、磁感應強度為B的復合場區(qū)域．進入時氕與氘、氘與氚的間距均為d，射出復合場后進入y軸與MN之間（其夾角為θ）垂直于紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ，然后均垂直于邊界MN射出．虛線MN與PQ間為真空區(qū)域Ⅱ且PQ與MN平行．已知質子比荷為，不計重力．（1）求粒子做直線運動時的速度大小v；（2）求區(qū)域Ⅰ內磁場的磁感應強度B1；（3）若虛線PQ右側還存在一垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域Ⅲ，經(jīng)該磁場作用后三種粒子均能匯聚于MN上的一點，求該磁場的最小面積S和同時進入復合場的氕、氚運動到匯聚點的時間差Δt．[Failed to download image : :8086/QBM/2019/6/13/2224672582623232/2224907340759040/STEM/]【來源】江蘇省蘇州市2019屆高三上學期期末陽光指標調研考試物理試題【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】（1）粒子在電磁復合場中做直線運動是勻速直線運動，根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡，可求粒子的速度大??；（2）由粒子的軌跡與邊界垂直，可求軌跡半徑，由洛倫茲力提供向心力，可求磁感應強度的大?。唬?）由氚粒子圓周運動直徑可求磁場的最小面積．根據(jù)氕、氚得運動周期，結合幾何關系，可求氕、氚到匯聚點的時間差．【詳解】(1) 由電場力與洛倫茲力平衡，Bqv＝Eq解得v＝E/B.(2) 由洛倫茲力提供向心力，B1vq＝m由幾何關系得r＝d解得B1＝.(3) 分析可得氚粒子圓周運動直徑為3r磁場最小面積S＝π解得S＝πd2由題意得B2＝2B1由T＝得T＝由軌跡可知Δt1＝(3T1－T1) ，其中T1＝Δt2＝(3T2－T2)，其中T2＝)解得9．如圖所示，在平面直角坐標系中，AO是∠xOy的角平分線，x軸上方存在水平向左的勻強電場，下方存在豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，兩電場的電場強度大小相等．一質量為m、電荷量為＋q的質點從OA上的M點由靜止釋放，質點恰能沿AO運動且通過O點，經(jīng)偏轉后從x軸上的C點（圖中未畫出）進入第一象限內并擊中AO上的D點（圖中未畫出）．已知OM的長度m，勻強磁場的磁感應強度大小為B＝ (T)，重力加速度g取10m/s2．求：(1)兩勻強電場的電場強度E的大?。?2)OC的長度L2；(3)質點從M點出發(fā)到擊中D點所經(jīng)歷的時間t．【來源】2018《單元滾動檢測卷》高考物理（四川專用)精練第九章物理試卷【答案】(1) (2)40m (3) s【解析】【詳解】(1)質點在第一象限內受重力和水平向左的電場，沿AO做勻加速直線運動，所以有即(2)質點在x軸下方，重力與電場力平衡，質點做勻速圓周運動，從C點進入第一象限后做類平拋運動，其軌跡如圖所示，有：由運動規(guī)律知1 由牛頓第二定律得：解得：由幾何知識可知OC的長度為：L2=2Rcos45176。根據(jù)，所以粒子進入磁場時位置到坐標原點的距離為PO兩點距離的兩倍，故（2）要使粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1