高考物理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動壓軸題專項復(fù)習(xí)含答案-全文預(yù)覽
【正文】 變，方向與x軸夾角為α=177。=R粒子到達(dá)x=2L處且速度滿足上述要求是：nR=L（n=1，2，3，…）由牛頓第二定律，有：解得：（n=1，2，3，…）粒子在變化磁場的半個周期內(nèi)恰好轉(zhuǎn)過周期，同時在磁場中運(yùn)動的時間是變化磁場半個周期的整數(shù)倍，可使粒子到達(dá)x=2L處且滿足速度題設(shè)要求；；解得：（n=1，2，3，…）當(dāng)，考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動.。；在磁場變化的半個周期內(nèi)，粒子的偏轉(zhuǎn)角為2α=60176。把粒子進(jìn)入磁場的時刻做為零時刻，以垂直于紙面向里作為磁場正方向，粒子最后從x軸上（2L，0）點(diǎn)與x軸正方向成30176。⑤環(huán)在極板內(nèi)做勻加速運(yùn)動，設(shè)離開小孔時的速度為v，根據(jù)動能定理，有：qE1x1=mv2⑥聯(lián)立③④⑤⑥解得： 若環(huán)繞大圓運(yùn)動，則R2=（）2+（2d）2②①②解得：x1=d ③①而x1+x2=d（不計粒子重力，不考慮極板外的電場）（1）求粒子到達(dá)時的速度大小和極板距離（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。；（2）粒子從P1到P2，根據(jù)動能定理知qEL=mv2mv02可得E=粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)qvB=m解得：B===解得：；（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心為O′，在圖中，過P2做v的垂線交y=直線與Q′點(diǎn)，可得：P2O′===r故粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心為O′，因粒子在磁場中的軌跡所對圓心角α=37176。－v0＝105m/s.(3) 由第二問解答的圖可知粒子離MM′的最遠(yuǎn)距離Δy＝R－Rcosα＝R(1－cosα)把R＝、v＝、代入解得 可以看出當(dāng)α＝90176。求：（1）帶電粒子的初速度；（2）粒子從P點(diǎn)射出到再次回到P點(diǎn)所用的時間。高考物理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動壓軸題專項復(fù)習(xí)含答案一、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動壓軸題1．如圖所示，在一直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)有圓形區(qū)域，圓心在x軸負(fù)半軸上，P、Q是圓上的兩點(diǎn)，坐標(biāo)分別為P（8L，0），Q（3L，0）。角射出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，帶電粒子沿水平方向進(jìn)入第一象限，不計粒子的重力。t＝設(shè)粒子與磁場邊界之間的夾角為α，則粒子進(jìn)入磁場時的速度為v＝ 在磁場中由qvB＝m得R＝ 粒子第一次進(jìn)入磁場后，垂直邊界M′N′射出磁場，必須滿足x＋Rsinα＝L把x＝v0、R＝、v＝、 代入解得v0＝L角；（2）；（3）2L；（4）．【解析】【詳解】（1）如圖，粒子從P1到P2做類平拋運(yùn)動，設(shè)到達(dá)P2時的y方向的速度為vy，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律知L=v0t1，L=t1可得t1=，vy=v0故粒子在P2的速度為v==v0設(shè)v與x成β角，則tanβ==，即β=53176。在時刻將一個質(zhì)量為、電量為（）的粒子由靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動，在時刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)。 ④根據(jù)洛侖茲力提供向心力，有： 角平行xOy平面入射，經(jīng)第二象限后恰好由y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）垂直y軸進(jìn)入第一象限，之后經(jīng)第四、三象限重新回到P點(diǎn)，回到P點(diǎn)時速度方向與入射方時相同，不計粒子重力，求：（1）粒子從P點(diǎn)入射時的速度v0；（2）第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B/；【答案】（1）（2）【解析】試題分析：（1）粒子從P點(diǎn)射入磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡如圖，設(shè)粒子在第二象限圓周運(yùn)動的半徑為r，由幾何知識得： 根據(jù)得粒子在第一象限中做類平拋運(yùn)動，則有； 聯(lián)立解得（2）設(shè)粒子在第一象限類平拋運(yùn)動的水平位移和豎直位移分別為x和y，根據(jù)粒子在第三、四象限圓周運(yùn)動的對稱性可知粒子剛進(jìn)入第四象限時速度與x軸正方向的夾角等于α
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