帶電粒子在復合場中的運動易錯題word-全文預覽
【正文】 ③式1分（2）設(shè)電源的電動勢E0和板間的電壓為U，有④板間產(chǎn)生勻強電場為E，粒子進入板間時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力作用而做類平拋運動，設(shè)運動時間為t1，加速度為a，有⑤當開關(guān)S接“1”時，粒子在電場中做勻變速曲線運動，其加速度為⑥再由，⑦⑧當開關(guān)S接“2”時，由閉合電路歐姆定律知⑨聯(lián)立①④⑤⑥⑦⑧⑨解得，⑩說明：④⑤⑥⑦⑧⑨⑩各1分（3）由題意分析知，此時在板間運動的粒子重力和電場力平衡．當粒子從k進入兩板間后，立即進入磁場物體在電磁場中做勻速圓周運動，離開磁場后做勻速直線運動，故分析帶電粒子的磁場如圖所示，運動軌跡如圖所示，粒子出磁場區(qū)域后沿DT做勻速直線運動，DT與b板上表面的夾角為，Df與b板上表面即為題中所求，設(shè)粒子與板間的夾角最大，設(shè)為，磁場的磁感應強度B取最大值時的夾角為，當磁場最強時，R最小，最大設(shè)為由，⑾知，當B減小時，粒子離開磁場做勻速圓周運動的半徑也要增大，D點向b板靠近．Df與b板上表面的夾角越變越小，當后在板間幾乎沿著b板上表面運動，當Bm則有圖中可知，⑿⒀，⒁聯(lián)立⑾⑿⒀⒁，將B=Bm帶入解得⒂當B逐漸減小是，粒子做勻速圓周運動的半徑R，D點無線接近向b板上表面時，當粒子離開磁場后在板間幾乎沿著b板上表面運動而從T孔飛出板間區(qū)域，此時滿足題目要求，夾角趨近，既⒃故粒子飛出時與b板夾角的范圍是(17)說明：⑿⒀⒁⒂⒃(17)各1分考點：動能定理 牛頓第二定律 閉合電路歐姆定律4．扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺．其簡化模型如圖：Ⅰ、Ⅱ兩處的條形勻強磁場區(qū)邊界豎直，相距為L，磁場方向相反且垂直紙面．一質(zhì)量為m，電量為q，重力不計的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面射入Ⅰ區(qū)，射入時速度與水平和方向夾角（1）當Ⅰ區(qū)寬度、磁感應強度大小時，粒子從Ⅰ區(qū)右邊界射出時速度與水平方向夾角也為，求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運動的時間t0（2）若Ⅱ區(qū)寬度磁感應強度大小，求粒子在Ⅰ區(qū)的最高點與Ⅱ區(qū)的最低點之間的高度差h（3）若、為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，求B2應滿足的條件（4）若，且已保證了粒子能從Ⅱ區(qū)右邊界射出．為使粒子從Ⅱ區(qū)右邊界射出的方向與從Ⅰ區(qū)左邊界射出的方向總相同，求BBLL之間應滿足的關(guān)系式．【來源】2011年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試物理卷（山東)【答案】（1） （2） （3）（或）（4）【解析】圖1（1）如圖1所示，設(shè)粒子射入磁場Ⅰ區(qū)的速度為，在磁場Ⅰ區(qū)中做圓周運動的半徑為，由動能定理和牛頓第二定律得 ① ②由幾何知識得 ③聯(lián)立①②③，帶入數(shù)據(jù)得 ④設(shè)粒子在磁場Ⅰ區(qū)中做圓周運動的周期為，運動的時間為 ⑤ ⑥聯(lián)立②④⑤⑥式，帶入數(shù)據(jù)得 ⑦（2）設(shè)粒子在磁場Ⅱ區(qū)做圓周運動的半徑為，有牛頓第二定律得 ⑧由幾何知識得 ⑨聯(lián)立②③⑧⑨式，帶入數(shù)據(jù)得 ⑩圖2（3）如圖2所示，為時粒子能再次回到Ⅰ區(qū)，應滿足[或] ⑾聯(lián)立①⑧⑾式，帶入數(shù)據(jù)得（或） ⑿圖3 圖4（4）如圖3（或圖4）所示，設(shè)粒子射出磁場Ⅰ區(qū)時速度與水平方向得夾角為，有幾何知識得 ⒀[或] ⒁[或]聯(lián)立②⑧式得 ⒂聯(lián)立⒀⒁⒂式得 ⒃【點睛】（1）加速電場中，由動能定理求出粒子獲得的速度．畫出軌跡，由幾何知識求出半徑，根據(jù)牛頓定律求出B0．找出軌跡的圓心角，求出時間
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