帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)word-全文預(yù)覽
【正文】 坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),直角三角形abc的直角邊ab長(zhǎng)為6d，與y軸重合,∠bac=30176?！緛?lái)源】2019年?yáng)|北三省四市高考二模物理試題【答案】（1）粒子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，方向：與x軸正方向夾45176。已知微粒從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過(guò)程中水平和豎直分位移大小相等，O點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差 ，重力加速度為g，求：(1)微粒從O點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(3)微粒從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的時(shí)間t。求粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(計(jì)算時(shí)π取3)。粒子的比荷為=1010C/kg。帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)word一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題1．如圖所示，一半徑為R的光滑絕緣半球面開(kāi)口向下，固定在水平面上．整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電荷量為q(q＞0)、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O′．球心O到該圓周上任一點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為θ()．為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及小球P相應(yīng)的速率．(已知重力加速度為g)【來(lái)源】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【答案】，【解析】【分析】【詳解】據(jù)題意，小球P在球面上做水平的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該圓周的圓心為O’．P受到向下的重力mg、球面對(duì)它沿OP方向的支持力N和磁場(chǎng)的洛侖茲力f＝qvB ①式中v為小球運(yùn)動(dòng)的速率．洛侖茲力f的方向指向O’．根據(jù)牛頓第二定律 ② ③由①②③式得④由于v是實(shí)數(shù)，必須滿足 ⑤由此得 ⑥可見(jiàn)，為了使小球能夠在該圓周上運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值為 ⑦此時(shí)，帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為 ⑧由⑦⑧式得 ⑨2．如圖所示，水平放置的不帶電的平行金屬板p和b相距h，與圖示電路相連，金屬板厚度不計(jì)，忽略邊緣效應(yīng)．p板上表面光滑，涂有絕緣層，其上O點(diǎn)右側(cè)相距h處有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一條豎直線上，圖示平面為豎直平面．質(zhì)量為m、電荷量為 q（q 0）的靜止粒子被發(fā)射裝置（圖中未畫(huà)出）從O點(diǎn)發(fā)射，沿P板上表面運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后到達(dá)K孔，不與板碰撞地進(jìn)入兩板之間．粒子視為質(zhì)點(diǎn)，在圖示平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g．（1）求發(fā)射裝置對(duì)粒子做的功；（2）電路中的直流電源內(nèi)阻為r，開(kāi)關(guān)S接“1”位置時(shí)，進(jìn)入板間的粒子落在h板上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與過(guò)K孔豎直線的距離為l．此后將開(kāi)關(guān)S接“2”位置，求阻值為R的電阻中的電流強(qiáng)度；（3）若選用恰當(dāng)直流電源，電路中開(kāi)關(guān)S接“l(fā)”位置，使進(jìn)入板間的粒子受力平衡，此時(shí)在板間某區(qū)域加上方向垂直于圖面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小合適的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度B只能在0～Bm=范圍內(nèi)選?。?，使粒子恰好從b板的T孔飛出，求粒子飛出時(shí)速度方向與b板板面夾角的所有可能值（可用反三角函數(shù)表示）．【來(lái)源】2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試物理（四川卷帶解析)【答案】（1）（2）（3）【解析】試題分析： (1)設(shè)粒子在P板上勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v0，由于粒子在P板勻速直線運(yùn)動(dòng)，故①所以，由動(dòng)能定理知，發(fā)射裝置對(duì)粒子做的功②解得W=③說(shuō)明：①②各2分，③式1分（2）設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)E0和板間的電壓為U，有④板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)為E，粒子進(jìn)入板間時(shí)有水平方向的初速度v0，在板間受到豎直方向的重力和電場(chǎng)力作用而做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，加速度為a，有⑤當(dāng)開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為⑥再由，⑦⑧當(dāng)開(kāi)關(guān)S接“2”時(shí)，由閉合電路歐姆定律知⑨聯(lián)立①④⑤⑥⑦⑧⑨解得，⑩說(shuō)明：④⑤⑥⑦⑧⑨⑩各1分（3）由題意分
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