帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動壓軸題知識歸納總結(jié)含答案-全文預(yù)覽
【正文】 中，其臨界條件是粒子的軌跡與x軸相切，如圖所示，由幾何關(guān)系有：s＝R+Rsinθ又： 解得： 故5．如圖1所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（I區(qū)）和小圓內(nèi)部（II區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場．間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場，上極板開有一小孔．一質(zhì)量為m，電最為+q的粒子由小孔下處靜止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場，不計粒子的重力．（1）求極板間電場強(qiáng)度的大小E；（2）若I區(qū)、II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為、粒子運(yùn)動一段時間t后再次經(jīng)過H點(diǎn)，試求出這段時間t；：（3）如圖2所示，若將大圓的直徑縮小為，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0（大小未知），并將小圓中的磁場改為勻強(qiáng)電場，其方向與水平方向夾角成角，粒子仍由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場，為使粒子恰好從內(nèi)圓的最高點(diǎn)A處進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，且粒子在電場中運(yùn)動的時間最長，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小和II區(qū)電場的場強(qiáng)E0的大小?【來源】【全國百強(qiáng)?！刻旖蚴行氯A中學(xué)2019屆高三高考模擬物理試題【答案】（1）（2）（3）；【解析】【詳解】解：(1)粒子在電場中運(yùn)動，由動能定理可得：解得：(2)粒子在I區(qū)中，由牛頓第二定律可得：其中， 粒子在II區(qū)中，由牛頓第二定律可得：其中， ，由幾何關(guān)系可得：解得：(3)由幾何關(guān)系可知：解得：由牛頓第二定律可得：解得：解得：，則粒子速度方向與電場垂直解得：6．在平面直角坐標(biāo)系中，第Ⅱ、Ⅲ象限軸到直線范圍內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小，第I、Ⅳ象限以為圓心，半徑為的圓形范圍內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，電荷量的帶正電的粒子從上任意位置由靜止進(jìn)入電場．已知直線到y(tǒng)軸的距離也等于．不計粒子重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場時的速度大??；（2）若某個粒子出磁場時速度偏轉(zhuǎn)了，則該粒子進(jìn)入電場時到軸的距離h多大？（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間．【來源】天津市耀華中學(xué)2019屆高三高考二模物理試題【答案】（1）2000m/s（2）（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中加速，則有：解得：（2）在磁場中，有：解得： 即正好等于磁場半徑，如圖，軌跡圓半徑與磁場圓半徑正好組成一個菱形由此可得（3）無論粒子從何處進(jìn)入磁場，（2）中菱形特點(diǎn)均成立，所有粒子均從同一位置射出磁場，故7．如圖，平面直角坐標(biāo)系中，在，y＞0及y＜L區(qū)域存在場強(qiáng)大小相同，方向相反均平行于y軸的勻強(qiáng)電場，在L＜y＜0區(qū)域存在方向垂直于xOy平面紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，經(jīng)過y軸上的點(diǎn)P1（0，L）時的速率為v0，方向沿x軸正方向，然后經(jīng)過x軸上的點(diǎn)P2（L，0）進(jìn)入磁場．在磁場中的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑R=L（不計粒子重力），求：（1）粒子到達(dá)P2點(diǎn)時的速度大小和方向；（2）；（3）粒子第一次從磁場下邊界穿出位置的橫坐標(biāo)；（4）粒子從P1點(diǎn)出發(fā)后做周期性運(yùn)動的周期．【來源】2019年內(nèi)蒙古呼和浩特市高三物理二模試題【答案】（1）v0，與x成5
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