高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動的基本方法技巧及練習(xí)題及練習(xí)題-全文預(yù)覽
【正文】 一個周期運動過程中，在x軸上發(fā)生的距離為P點到擋板的距離為22L，所以粒子能完成5個周期的運動，然后在電場中沿x軸運動2L時擊中擋板．5個周期的運動中，在電場中的時間為磁場中運動的時間剩余2L中的運動時間總時間11．在光滑絕緣水平桌面上建立直角坐標系xoy，y軸左側(cè)有沿y軸正方向的勻強電場E，y軸右側(cè)有垂直水平桌面向上的勻強磁場B．在(12，0)處有一個帶正電的小球A以速度v0=2．4m/s沿x軸正方向進入電場，運動一段時間后，從(0，8)處進入y軸右側(cè)的磁場中，并且正好垂直于x軸進入第4象限，已知A球的質(zhì)量為m=，帶電量為q=2．0C，求：（1）電場強度E的大小；（2）磁感應(yīng)強度B的大??；（3）如果在第4象限內(nèi)靜止放置一個不帶電的小球C，使小球A運動到第4象限內(nèi)與C球發(fā)生碰撞，碰后A、C粘在一起運動，則小球C放在何位置時，小球A在第4象限內(nèi)運動的時間最長(小球可以看成是質(zhì)點，不考慮碰撞過程中的電量損失)．【來源】【市級聯(lián)考】山東省臨沂市2019屆高三下學(xué)期高考模擬考試（二模)理綜物理試題【答案】（1）E=（2）（3）(24,0)【解析】【詳解】（1）小球A在電場中沿x、y軸方向上的位移分別設(shè)為xy1x方向：x1=v0t1,y方向：y1=12at12,加速度：a=qEm聯(lián)立可得：E=（2）小球進入磁場時y方向的速度：vy=at1,合速度：v=v02+vy2,方向：cosθ=vyv v=4m/s，方向與y軸正方向成37o 小球A在磁場中做勻速圓周運動，垂直于x軸進入第4象限，做出小球A運動的軌跡如圖，設(shè)軌道半徑為R1，由幾何關(guān)系可得：R1=y1cos53°=215m根據(jù)：Bqv=mv2R1,解得：B=mvqR1=（3）在第4象限內(nèi)A與C球發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后速度設(shè)為v2，在磁場中做圓周運動的軌道半徑設(shè)為R2,mv=m+mcv2Bqv2=m+mcv22R2解得：R2=m+mcv2Bq=mvBq=R1即：小球運動的軌道半徑不變由周期公式T=2πRv可得：碰撞后小球的速度小，故碰后的周期大，所以要使小球A在第4象限內(nèi)運動的時間最長，小球C應(yīng)放在小球A進入第4象限時的位置：x=R1+R1sin53°=即坐標為24,012．在空間中存在垂直于紙面向里的勻強磁場，其豎直邊界AB、CD的寬度為d，在邊界AB左側(cè)是豎直向下、場強為E的勻強電場，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從P點以大小為v0的水平初速度射入電場，隨后與邊界AB成45176?！驹斀狻?1)a勻速，則 ①a、b碰撞，動量守恒 ②機械能守恒 ③由②③得， ④(2)碰后a、b電量總量平分，則碰后a在電場中向左做類平拋運動，設(shè)經(jīng)時a球到P點的位置坐標為（x，y） ⑤ ， ⑥其中⑦，由⑤⑥⑦得，故P點的位置坐標為（ ， ）⑧(3)碰撞后對b ⑨故b做勻速圓周運動，則 ⑩得 ?b恰好從C射出，則?由??得恰從D射出，則由幾何關(guān)系 ?，得 ?由??得故要使b不從CD邊界射出，則B的取值范圍滿足或【點睛】本題考查帶電粒子在電磁場中的運動以及動量守恒定律及能量守恒關(guān)系，注意在磁場中的運動要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用，在電場中注意由類平拋運動的規(guī)律求解?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻浚?）由題可知，粒子進入靜電分析器做圓周運動，則有：解得：（2）粒子從D到A勻速圓周運動，軌跡如圖所示：由圖示三角形區(qū)域面積最小值為：在磁場中洛倫茲力提供向心力，則有：得：設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強度為B1，上方的磁感應(yīng)強度為B2，如圖所示：若只碰撞一次，則有：故若碰撞次，則有：故（3）粒子在電場中運動時間：在下方的磁場中運動時間：在上方的磁場中運動時間：總時間：8．如圖所示，在空間坐標系x0區(qū)域中有豎直向上的勻強電場E1，在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強電場E2和勻強磁場B，已知CD=2L，OC=L，E2 =4E1。角，則電子在電場中沿x軸正方向和沿y軸負方向運動的距離分別為L和，又因為A點的坐標是（0，），電子在無電場和磁場的區(qū)域內(nèi)做勻速直線運動，則電子射入磁場區(qū)的位置坐標為（2L，0）且射入磁場區(qū)的速度大小：v＝v0，方向與x軸成45176。Uq＝m1v12得：v1＝ …①（2）由牛頓第二定律和軌道半徑有： ），粒子恰好做勻速直線運動并從 CD 射出．若撤去電場，粒子以同樣的速度從P 點射入該區(qū)域，恰垂直 CD AD=BC=d，帶電粒子的質(zhì)量為 m，帶電量為 q，：(1)帶電粒子入射速度的大??；(2)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的時間；(3)勻強電場的電場強度大?。緛碓础俊臼屑壜?lián)考】廣東省廣州市2019屆高三12月調(diào)研測試理科綜合試題物理試題【答案】（1）（2） （3） 【解析】【分析】畫出粒子的軌跡圖，由幾何關(guān)系求解運動的半徑，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解帶電粒子入射速度的大??；帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的位移可求解時間；根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡求解場強.【詳解】（1） 設(shè)撤去電場時，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，畫出運動軌跡如圖所示，軌跡圓心為O． 由
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