最新高中物理專題匯編物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(一)-全文預(yù)覽
【正文】 磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的總時(shí)間為多少？【來(lái)源】2014屆福建省廈門雙十中學(xué)高三熱身考試物理試卷（帶解析)【答案】（1）；（2）；；（3）。(2)電場(chǎng)變化的周期T為+?！窘馕觥俊痉治觥扛鶕?jù)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)結(jié)合物理情景確定物體的受力情況。一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)訓(xùn)練1．如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開(kāi)MN做曲線運(yùn)動(dòng)．A、C兩點(diǎn)間距離為h，重力加速度為g．（1）求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；（2）求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf；（3）若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)．已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp.【來(lái)源】2015年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（福建卷帶解析)【答案】（1）E/B （2）（3）【解析】【分析】【詳解】小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開(kāi)MN，此時(shí)與MN間的作用力為零，對(duì)小滑塊受力分析計(jì)算此時(shí)的速度的大??；由動(dòng)能定理直接計(jì)算摩擦力做的功Wf；撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)計(jì)算最后的合速度的大小；（1）由題意知，根據(jù)左手定則可判斷，滑塊在下滑的過(guò)程中受水平向左的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力qE時(shí)滑塊離開(kāi)MN開(kāi)始做曲線運(yùn)動(dòng)，即解得：（2）從A到C根據(jù)動(dòng)能定理： 解得： （3）設(shè)重力與電場(chǎng)力的合力為F，由圖意知，在D點(diǎn)速度vD的方向與F地方向垂直，從D到P做類平拋運(yùn)動(dòng)，在F方向做勻加速運(yùn)動(dòng)a=F/m，t時(shí)間內(nèi)在F方向的位移為從D到P，根據(jù)動(dòng)能定理：，其中聯(lián)立解得：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是分析清楚小滑塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在與MN分離時(shí)，小滑塊與MN間的作用力為零，在撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)滑塊的不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程逐步求解即可．2．在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電磁，電場(chǎng)的方向平行于y軸向下，在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng)，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)，速度方向與x軸的夾角為φ，A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d，接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并垂直與OC飛離磁場(chǎng)，不計(jì)重力影響，：⑴粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大??；⑵勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小.【來(lái)源】帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 計(jì)算題【答案】(1)v=Bqdsinφm (2)E=qB2dsin3φcosφm【解析】【分析】【詳解】試題分析：（1）由幾何關(guān)系得：R=dsinφ由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得解得：（2）質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)．設(shè)質(zhì)點(diǎn)射入電場(chǎng)的速度為v0，在電場(chǎng)中的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有：v0=vcosφvsinφ=atd=v0t設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，由牛頓第二定律得qE=ma解得：E=qB2dsin3φcosφm3．小明受回旋加速器的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如圖1所示的“回旋變速裝置”．兩相距為d的平行金屬柵極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方．兩板間加上如圖2所示的幅值為U0的交變電壓，周期．板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．粒子探測(cè)器位于y軸處，僅能探測(cè)到垂直射入的帶電粒子．有一沿x軸可移動(dòng)、粒子出射初動(dòng)能可調(diào)節(jié)的粒子發(fā)射源，沿y軸正方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子．t=0時(shí)刻，發(fā)射源在（x，0）位置發(fā)射一帶電粒子．忽略粒子的重力和其它阻力，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不計(jì)．（1）若粒子只經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)并在y=y0處被探測(cè)到，求發(fā)射源的位置和粒子的初動(dòng)能；（2）若粒子兩次進(jìn)出電場(chǎng)區(qū)域后被探測(cè)到，求粒子發(fā)射源的位置x與被探測(cè)到的位置y之間的關(guān)系【來(lái)源】【省級(jí)聯(lián)考】浙江省2019屆高三上學(xué)期11月選考科目考試物理試題【答案】（1） ， （2）見(jiàn)解析【解析】【詳解】（1）發(fā)射源的位置，粒子的初動(dòng)能：；（2）分下面三種情況討論：（i）如圖1，由，和，及，得；（ii）如圖2，由，和，及，得；（iii）如圖3，由，和，及，得；4．如圖1所示，寬度為的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)（邊界為），存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)（如圖2所示），電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，表示電場(chǎng)方向豎直向上。【來(lái)源】2010年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（安徽卷)理綜【答案】(1)；(2)；(3)。答：(1)微粒所帶電荷量q為，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為。5．如圖，區(qū)域I
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