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正文內(nèi)容

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)易錯(cuò)題知識(shí)歸納總結(jié)含答案(編輯修改稿)

2025-04-01 03:29 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 不考慮地磁場(chǎng)的影響,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)小球從M點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第二次經(jīng)過D點(diǎn)所用的時(shí)間;(3)小球運(yùn)動(dòng)的周期,并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡(只畫一個(gè)周期).【來源】【百?gòu)?qiáng)?!?015屆遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)高三模擬考試物理卷(帶解析)【答案】(1)(2)2t0( +1) (3)T=8t0,【解析】【分析】【詳解】(1)小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),有qE=mg,解得.(2)小球從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)所用時(shí)間t1=t0,小球從N點(diǎn)經(jīng)過個(gè)圓周,到達(dá)P點(diǎn),所以t2=t0小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的位移x=R=,小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間,t3=,所以時(shí)間.(3)小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡如圖所示.小球的運(yùn)動(dòng)周期為T=8t0.5.如圖所示,在空間坐標(biāo)系x0區(qū)域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)E2和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,已知CD=2L,OC=L,E2 =4E1。在負(fù)x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度v0沿x軸向右勻速運(yùn)動(dòng),并與靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處用絕緣細(xì)支柱支撐的(支柱與b球不粘連、無摩擦)質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b 球體積大小、材料相同且都可視為點(diǎn)電荷,碰后電荷總量均分,重力加速度為g,不計(jì)a、b球間的靜電力,不計(jì)a、b球產(chǎn)生的場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的影響,求:(1)碰撞后,a、b球的速度大小;(2)a、b碰后,經(jīng)時(shí)a球到某位置P點(diǎn),求P點(diǎn)的位置坐標(biāo);(3)a、b碰后,要使 b球不從CD邊界射出,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值?!緛碓础俊救珖?guó)百?gòu)?qiáng)?!亢邶埥」枮I市第三中學(xué)校2019屆高三上學(xué)期期末考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】(1) ,;(2)( , ); (3) 或【解析】【分析】(1)a、b碰撞,由動(dòng)量守恒和能量守恒關(guān)系求解碰后a、b的速度;(2)碰后a在電場(chǎng)中向左做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解P點(diǎn)的位置坐標(biāo);(3)要使 b球不從CD邊界射出,求解恰能從C點(diǎn)和D點(diǎn)射出的臨界條件確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍?!驹斀狻?1)a勻速,則 ①a、b碰撞,動(dòng)量守恒 ②機(jī)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(chǎng)中向左做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)時(shí)a球到P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(x,y) ⑤ , ⑥其中⑦,由⑤⑥⑦得,故P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為( , )⑧(3)碰撞后對(duì)b ⑨故b做勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)量守恒定律及能量守恒關(guān)系,注意在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用,在電場(chǎng)中注意由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解。6.回旋加速器的工作原理如圖甲所示,置于真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間有狹縫(間距),勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,被加速粒子的質(zhì)量為,電荷量為,加在狹縫間的交變電壓如圖乙所示,電壓值的大小為,周期為T,與粒子在磁場(chǎng)中的周期相同.一束該種粒子在時(shí)間內(nèi)從A處均勻地飄入狹縫,假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運(yùn)動(dòng);粒子重力不計(jì),不考慮粒子在狹縫中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(2)粒子從飄入狹縫至動(dòng)能最大所需的總時(shí)間;(3)實(shí)際中粒子的質(zhì)量會(huì)隨速度的增加而增大,加速后的質(zhì)量與原來質(zhì)量的關(guān)系:,則①粒子質(zhì)量增加后估計(jì)最多還能再加速多少次(需要簡(jiǎn)述理由)?②若粒子質(zhì)量最終增加,那么粒子最終速度為光速的多少倍(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)?【來源】【全國(guó)百?gòu)?qiáng)?!刻旖蚴袑?shí)驗(yàn)中學(xué)2019屆高三考前熱身訓(xùn)練物理試題【答案】(1)(2)(3)100次;【解析】【詳
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