高中物理帶電粒子在磁場中的運動易錯題知識歸納總結(jié)附答案(更新版)
【正文】 運動的最長時間考點：帶電粒子在磁場中的運動，牛頓第二定律。（1）易知，類平拋運動的垂直和平行電場方向的位移都為①所以類平拋運動時間為②又③再者④由①②③④可得⑤粒子在磁場中的總時間：粒子在電場中減速再加速的時間：故粒子再次回到O點的時間：（3）由平拋知識得所以［或］則第五次過MN進入磁場后的圓弧半徑考點：帶電粒子在勻強電場及在勻強磁場中的運動.8．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，在直角坐標(biāo)系中y軸和x＝L之間有沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E，在電場的右側(cè)以點(3L,0)為圓心、L為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在y軸上A點(0，L)處沿x軸正方向射出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，沿半徑方向射入磁場，并恰好豎直向下射出磁場，粒子的重力忽略不計，求：(結(jié)果可含根式)(1)粒子的初速度大??；(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小．【答案】（1） （2）【解析】【詳解】（1）粒子射入電場中并在電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由于能沿半徑方向進入磁場，因此其處電場 后的軌跡如圖所示，出電場后的速度方向的反向延長線交于在電場運動的水平位移的中點：則由幾何關(guān)系可知粒子在電場中的豎直位移y滿足解得豎直方向水中方向在電場中根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立可以得到（2）設(shè)粒子進磁場時的軌跡與磁場邊界交點為C，由于粒子出磁場時方向沿y軸負方向，因此粒子在磁場中做圓周運動的圓心在點，連接和C點，交x軸與D點，做垂直x軸，垂直為F．由幾何關(guān)系解得由于，故與全等，可以得到則因此粒子在磁場中做圓周運動的半徑為粒子出電場時速度沿y軸負方向的分速度因此粒子進磁場時的速度為粒子在磁場中做勻速圓周運動有解得點睛：本題考查了粒子在電場與磁場中的運動，分析清楚 粒子運動過程、作出粒子運動軌跡是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用類平拋運動規(guī)律、牛頓第二定律即可解題．9．（20分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)存在場強大小為E，方向與x軸平行且沿x軸負方向的勻強電場，在第一、三、四象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。角斜向上 (2)【解析】【分析】【詳解】(1)粒子運動軌跡如圖：粒子在電場中由Q到O做類平拋運動，設(shè)O點速度v與x方向夾角為，Q點到x軸的距離為L，到y(tǒng)軸的距離為2L，粒子的加速度為a，運動時間為t，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有：x方向：y方向： 粒子到達O點時沿y軸方向的分速度：，又，解得，即，粒子到達O點時的夾角為450解斜向上，粒子到達O點時的速度大小為；(2)設(shè)電場強度為E，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子在電場中受到的電場力為F，粒子在電場中運動的加速度：，設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B，粒子做勻速圓周運動的半徑為R，洛倫茲力提供向心力，有：，根據(jù)幾何關(guān)系可知：解得：
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