復(fù)合場(chǎng)大題壓軸-免費(fèi)閱讀
【正文】 故帶電微粒第一次越過(guò)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)為（0，）（3）微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=2πmqB則微粒在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：tOA+tAC=14T+34T=102（s）根據(jù)幾何關(guān)系可以求得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑…………………………（1分）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為…………………………………………（1分）……………………………………………………………………………（1分）粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間：………（1分）粒子經(jīng)過(guò)s2后打在D上t的最小值…（1分）如圖所示，在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿y軸負(fù)向；在x軸下方第四象限有一均強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子第二次經(jīng)過(guò)x軸的M點(diǎn)，已知OP=，不計(jì)重力．求：21．M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離；22．粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間．【答案】21．+22．【解析】粒子的軌跡如圖所示：(1)由圖得： ∴ 2分由粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可得： 1分 2分求得： ∴ 1分粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑= 1分M=2= 1分∴M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離；OM=+ 1分(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期 1分由圖可得：∠=2=60176。在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),、電荷量為q(q0)的粒子，某時(shí)刻以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng),在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng),并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場(chǎng),=l,不計(jì)重力,求:xyPOMQ(1)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。當(dāng)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，速度沿y軸正方向，依題意在此時(shí)加入沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力與此時(shí)洛倫茲力平衡，則有 ④代入得 ⑤所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸正方向?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點(diǎn)和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)，設(shè)OM=L，ON=2L。一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場(chǎng)的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)人磁場(chǎng)，穿過(guò)中間磁場(chǎng)所用的時(shí)間t0=，進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回到電場(chǎng)的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場(chǎng)區(qū)的分界面。 （5分，其中圖2分） （2）電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大?。? （2分） 電子從P到A，由動(dòng)能定理： （2分） 求出 （1分） （3）電子從P到A （1分） 從A到C再到D，由洛侖茲力提供向心力， ， （2分） 從D到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ： （1分） 求出： （2分）【解析】略11．如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對(duì)著放置，ss2分別為M、N板上的小孔，ssO三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且s2O=R。（2）已知粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?【答案】(1) x=v0t (2) R=2b2 y=at2／2 qvB=mv2/R vy=at=v0 B=mv/qR=mv0/qb v2=v20+v2y=2v0 t=3T/4=6□m/4qb=3□b/2v0 方向與x軸正方向成450角【解析】缺圖10．如圖所示，在xoy平面內(nèi)，第I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿y軸正方向，在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，今有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為e的電子（不計(jì)重力），從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)。經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，沿著與x軸負(fù)方向成45176。一質(zhì)量為m的電子（電量為e，不計(jì)重力），從Y軸正半軸上Y=h處的M點(diǎn)，以速度v0垂直于Y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)X軸上X=處的P點(diǎn)進(jìn)入第IV象限磁場(chǎng)，然后從Y軸上Q點(diǎn)進(jìn)入第III象限磁場(chǎng)，OQ＝OP，最后從O點(diǎn)又進(jìn)入電場(chǎng)。 ………………⑤設(shè)此時(shí)的軌跡半徑為r，由幾何關(guān)系有： ………………⑥粒子在磁場(chǎng)中的速度： ………………⑦根據(jù)牛頓定第二定律： ………………⑧聯(lián)解⑥⑦⑧得： ………………⑨要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍………………⑩評(píng)分參考意見：本題共12分，其中①②③④⑥⑦⑨⑩式各1分，⑤⑧式各2分；若有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示．不計(jì)粒子重力，求(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.【答案】（1）（2）（3）【解析】試題分析： (1)設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，有＝cosθ ①故v＝2v0 ②粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程，有qUMN＝mv2－m ③UMN＝ ④(2)粒子在磁場(chǎng)中以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為O′N，有qvB＝⑤ r＝ ⑥(3)由幾何關(guān)系得ON＝rsinθ ⑦設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，有ON＝v0t1 ⑧t1＝ 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝ ⑩設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有t2＝T ?t2＝ ? t＝t1＋t2 t＝考點(diǎn)：該題考察了電子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)和在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)評(píng)：此題要求首先要分析電子在各個(gè)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，了解圖中的幾何關(guān)系．利用電子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的速度的合成與分解，解決電子 在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題；利用電子在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式，結(jié)合洛倫茲力提供向心力可解答電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題．電子從磁場(chǎng)邊界以一定的角度射入只有一個(gè)邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)再次射出磁場(chǎng)時(shí)，速度與邊界的夾角與原來(lái)的相等．解題時(shí)充分利用這
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