高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專項(xiàng)訓(xùn)練及答案含解析-全文預(yù)覽
【正文】 ）直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求解出所研究問題的規(guī)律和解．。則沿電場方向做勻加速運(yùn)動：?垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動： ??聯(lián)立得。設(shè)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為T，第一次在磁場中飛行的時(shí)間為t1，有④⑤由幾何關(guān)系可知，粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場的速度方向與磁場右邊夾角為45186。故粒子第一次進(jìn)入磁場的運(yùn)動軌跡的圓心即為O1點(diǎn)，圓孤軌跡所對的圓心角為45186。角，斜向下指向左邊。已知粒子從A點(diǎn)射入到第二次離開磁場所用的時(shí)間恰好等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期。在OC右側(cè)有一勻強(qiáng)電場；在第二、三象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直抵面向里?！緛碓础俊臼屑壜?lián)考】四川省德陽市2019屆高三下學(xué)期二診物理試題【答案】（1） ；（2）U1；（3）【解析】【詳解】（1）電荷在電場中加速，由動能定理得：，解得：；（2）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度方向與水平方向間的夾角為θ，在偏轉(zhuǎn)電場中：，加速度： ，解得：；（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角：，粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間：，解得：.12．如圖，離子源A產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．已知HO＝d，HS＝2d，＝90176。11．如圖所示，在豎直平面（紙面）內(nèi)有長為l的CD、EF兩平行帶電極板，上方CD為正極板，下方EF為負(fù)極板，兩極板間距為l，O點(diǎn)為兩極板邊緣C、E兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)；兩極板右側(cè)為邊長為l的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域磁場方向垂直紙面向外。角射出。所以圓心坐標(biāo)即磁場的圓心坐標(biāo)為．7．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(jì)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(shí)間t后再次經(jīng)過H點(diǎn)，試求出這段時(shí)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(shí)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：8．如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xoy直角坐標(biāo)系中，x軸上方存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E1，方向沿y軸向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，方向垂直紙面向里．x軸下方存在方向沿y軸向上的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），場強(qiáng)為E2．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從y軸上的A點(diǎn)以速度大小v0沿x軸正方向拋出，經(jīng)x軸上的P點(diǎn)后與x軸正向成45176。已知該帶電微粒在電磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動。(1)求電場強(qiáng)度E的大小；(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)在左側(cè)虛線上M點(diǎn)的下方取一點(diǎn)C，且CM=，帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)沿平行MN方向射入電場，該帶負(fù)電粒子與上述帶正電粒子除電性相反外其他都相同。擋板PQ垂直MN放置，擋板的中點(diǎn)置于N點(diǎn)?；?50176?；?50176。(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0 時(shí),欲使粒子仍從A 點(diǎn)射入待測區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=102kg，乙所帶電荷量q=105C，g取10m/s2。一不帶電的絕緣小球甲，以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻浚?）對球乙從B運(yùn)動到D的過程運(yùn)用動能定理可得乙恰能通過軌道的最高點(diǎn)D，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立并代入題給數(shù)據(jù)可得=5m/s（2）設(shè)向右為正方向，對兩球發(fā)生彈性碰撞的過程運(yùn)用動量守恒定律可得根據(jù)機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得，m/s（3）設(shè)甲的質(zhì)量為M，碰撞后甲、乙的速度分別為、根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立得分析可知：當(dāng)M=m時(shí)，vm取最小值v0；當(dāng)M?m時(shí)，vm取最大值2v0可得B球被撞后的速度范圍為設(shè)乙球過D點(diǎn)的速度為，由動能定理得聯(lián)立以上兩個(gè)方程可得設(shè)乙在水平軌道上的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為，則有所以可得首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍2．如圖所示，在無限長的豎直邊界NS和MT間充滿勻強(qiáng)電場，同時(shí)該區(qū)域上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，KL為上下磁場的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高h(yuǎn)處分別有P、Q兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的粒子從P點(diǎn)垂直于NS邊界
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