物理高考物理帶電粒子在復合場中的運動練習題-全文預覽
【正文】 以上3式聯(lián)立求解得CM=dcotα方法二：設圓心為A，過A做AB垂直NO，如圖所示由幾何關系得：而因此NM=BO因NM=CMtanθ又解得：CM=dcotα7．如圖，M、N是電壓U=10V的平行板電容器兩極板，與絕緣水平軌道CF相接，其中CD段光滑，DF段粗糙、長度x=．F點緊鄰半徑為R的絕緣圓筒(圖示為圓筒的橫截面)，圓筒上開一小孔與圓心O在同一水平面上，圓筒內存在磁感應強度B=、方向垂直紙面向里的勻強磁場和方向豎直向下的勻強電場E．一質量m=、電荷量q=－，運動到F點時與質量為2m、不帶電的靜止小球b發(fā)生碰撞，碰撞后a球恰好返回D點，b球進入圓筒后在豎直面內做圓周運動．不計空氣阻力，小球a、b均視為質點，碰時兩球電量平分，小球a在DF段與軌道的動摩因數(shù)μ=，重力加速度大小g=10m/s2．求(1)圓筒內電場強度的大小；(2)兩球碰撞時損失的能量；(3)若b球進入圓筒后，與筒壁發(fā)生彈性碰撞，并從N點射出，則圓筒的半徑．【來源】福建省寧德市2019屆普通高中畢業(yè)班質量檢查理科綜合物理試題【答案】(1)20N/C；(2)0J；(3) n≥3的整數(shù)）【解析】【詳解】（1）小球b要在圓筒內做圓周運動，應滿足：Eq＝2mg解得：E＝20 N/C （2）小球a到達F點的速度為v1，根據(jù)動能定理得：Uq－μmgx＝mv12 小球a從F點的返回的速度為v2，根據(jù)功能關系得：μmgx＝mv22兩球碰撞后，b球的速度為v，根據(jù)動量守恒定律得：mv1＝mv2＋2mv 則兩球碰撞損失的能量為：ΔE＝mv12－mv22－mv2聯(lián)立解得：ΔE＝0（3）小球b進入圓筒后，與筒壁發(fā)生n1次碰撞后從N點射出，軌跡圖如圖所示：每段圓弧對應圓筒的圓心角為，則在磁場中做圓周運動的軌跡半徑：r1＝粒子在磁場中做圓周運動： 聯(lián)立解得：（n≥3的整數(shù)）8．如圖為近代物理實驗室中研究帶電粒子的一種裝置．帶正電的粒子從容器A下方小孔S不斷飄入電勢差為U的加速電場．進過S正下方小孔O后，沿SO方向垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打在照相底片D上并被吸收，D與O在同一水平面上，粒子在D上的落點距O為x，已知粒子經(jīng)過小孔S時的速度可視為零，不考慮粒子重力．（1）求粒子的比荷q/m；（2）由于粒子間存在相互作用，從O進入磁場的粒子在紙面內將發(fā)生不同程度的微小偏轉．其方向與豎直方向的最大夾角為α，若假設粒子速度大小相同，求粒子在D上的落點與O的距離范圍；（3）加速電壓在（U177。(2)電場變化的周期T為+?！窘馕觥俊痉治觥扛鶕?jù)物體的運動性質結合物理情景確定物體的受力情況?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）做直線運動有，根據(jù)平衡條件有：①做圓周運動有：②只有電場時，粒子做類平拋，有：③④⑤解得：⑥粒子速度大小為：⑦速度方向與x軸夾角為：⑧粒子與x軸的距離為：⑨（2）撤電場加上磁場后，有：⑩解得：⑾.粒子運動軌跡如圖所示圓心C位于與速度v方向垂直的直線上，該直線與x軸和y軸的夾角均為，有幾何關系得C點坐標為：⑿⒀過C作x軸的垂線，在ΔCDM中：⒁⒂）解得：⒃M點橫坐標為：⒄5．如圖1所示，寬度為的豎直狹長區(qū)域內（邊界為），存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強度的大小為，表示電場方向豎直向上。時，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v的范圍；（4）要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vmax與α角的關系．【來源】2014年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（浙江卷帶解析)【答案】（1）（2）垂直于紙面向外（3）（4）【解析】【分析】【詳解】（1）離子在電場中加速，由動能定理得：,得：．離子做勻加速直線運動，由運動學關系得:,得：．（2）要取得較好的電離效果，電子須在出射方向左邊做勻速圓周運動，即為按逆時針方向旋轉，根據(jù)左手定則可知，此刻Ⅰ區(qū)磁場應該是垂直紙面向外．（3）當時，最大速度對應的軌跡圓如圖一所示，與Ⅰ區(qū)相切，此時圓周運動的半徑為洛倫茲力提供向心力，有得即速度小于等于此刻必須保證．（4）當電子以角入射時，最大速度對應軌跡如圖二所示，軌跡圓與圓柱腔相切，此時有：，由余弦定理有，聯(lián)立解得：再由：，得．考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動、帶電粒子在勻強電場中的運動【名師點睛】該題的文字敘述較長，要求要快速的從中找出物理信息，創(chuàng)設物理情境；平時要注意讀圖能力的培養(yǎng)，以及幾何知識在物理學中的應用，解答此類問題要有畫草圖的習慣，以便有助于對問題的分析和理解；再者就是要熟練的掌握帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期和半徑公式的應用．2．如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側同時存在相互垂直的勻強電
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1