帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動易錯題二輪復(fù)習(xí)及答案(編輯修改稿)
2025-04-01 02:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)動的軌跡不發(fā)生交疊，應(yīng)小于多少？（結(jié)果用百分?jǐn)?shù)表示，保留兩位有效數(shù)字）【來源】2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（天津卷)【答案】（1）（2）（3）%【解析】解：（1）設(shè)離子經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場時的速度為v，由動能定理得：qU =mv2離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得：qvB=解得：U =（2）設(shè)在t時間內(nèi)收集到的離子個數(shù)為N，總電荷量Q = ItQ = NqM = Nm =（3）由以上分析可得：R =設(shè)m/為鈾238離子質(zhì)量，由于電壓在U177。ΔU之間有微小變化，鈾235離子在磁場中最大半徑為：Rmax=鈾238離子在磁場中最小半徑為：Rmin=這兩種離子在磁場中運(yùn)動的軌跡不發(fā)生交疊的條件為：RmaxRmin即：得：其中鈾235離子的質(zhì)量m = 235u（u為原子質(zhì)量單位），鈾238離子的質(zhì)量m，= 238u則：解得：%5．，OH為對稱軸，且OM=（紙面內(nèi)）從C射出，試求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動的離子為研究對象）；（2）離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場，其軌道半徑和在磁場中的運(yùn)動時間；（3）線段CM的長度.【來源】電粒子在磁場中的運(yùn)動【答案】（1），磁場方向垂直紙面向外；（2），；（3）?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻浚?）設(shè)沿CM方向運(yùn)動的離子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑為R由R=d得，磁場方向垂直紙面向外（2）設(shè)沿CN運(yùn)動的離子速度大小為v，在磁場中的軌道半徑為R′，運(yùn)動時間為t，由vcosθ=v0得v＝由解得：R′=方法一：設(shè)弧長為s，則運(yùn)動的時間：t=又s=2(θ+α)R′解得t=方法二：離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期T＝，則有：（3）方法一：由幾何關(guān)系得：CM=MNcotθ則有：解得：，以上3式聯(lián)立求解得CM=dcotα方法二：設(shè)圓心為A，過A做AB垂直NO，如圖所示由幾何關(guān)系得：而因此NM=BO因NM=CMtanθ又解得：CM=dcotα6．如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，線段CO=OD=L，CD邊在x軸上，∠ADC=30176。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點(diǎn)射入磁場，已知這些電子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑均為，在第四象限正方形ODQP內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在y=－L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點(diǎn)為P。忽略電子間的相互作用，不計電子的重力。(1)電子的比荷；(2)從x軸最右端射入電場中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離：(3)射入電場中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)距P的最遠(yuǎn)距離?！緛碓础俊臼屑壜?lián)考】河北省唐山市2019屆高三下學(xué)期第一次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】根據(jù)電子束沿速度v0射入磁場，然后進(jìn)入電場可知，本題考查帶電粒子在磁場和電場中的運(yùn)動，根據(jù)在磁場中做圓周運(yùn)動，在電場中做類平拋運(yùn)動，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合幾何知識并且精確作圖進(jìn)行分析求解；【詳解】（1）由題意可知電子
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