廣西賓陽縣賓陽中學(xué)高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動壓軸題易錯題(編輯修改稿)
2025-04-01 04:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在電場和磁場中運動的總時間t矩形磁場區(qū)域的最小面積?！緛碓础亢鲜鸦?019年高考物理一模物理試題【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】電子從A到C的過程中，由動能定理得：聯(lián)立解得：電子在電場中做類平拋運動，沿電場方向有：其中由數(shù)學(xué)知識知電子在磁場中的速度偏向角等于圓心角：電子在磁場中的運動時間：其中電子在電場和磁場中運動的總時間聯(lián)立解得：電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有最小矩形區(qū)域如圖所示，由數(shù)學(xué)知識得：最小矩形區(qū)域面積：聯(lián)立解得：5．如圖所示，在 xOy 坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿 y 軸負方向的勻強電場，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強磁場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q 的粒子（重力不計）從坐標(biāo)原點 O 射入磁場，其入射方向與x的正方向成 45176。角．當(dāng)粒子運動到電場中坐標(biāo)為（3L，L）的 P 點處時速度大小為 v0，方向與 x 軸正方向相同．求：（1）粒子從 O 點射入磁場時的速度 v；（2）勻強電場的場強 E0 和勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B0．（3）粒子從 O 點運動到 P 點所用的時間．【來源】海南省?？谑泻Ｄ现袑W(xué)20182019學(xué)年高三第十次月考物理試題【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】解：(1)若粒子第一次在電場中到達最高點，則其運動軌跡如圖所示，粒子在 點時的速度大小為，段為圓周，段為拋物線，根據(jù)對稱性可知，粒子在點時的速度大小也為，方向與軸正方向成角，可得：解得： (2)在粒子從運動到的過程中，由動能定理得：解得：又在勻強電場由到的過程中，水平方向的位移為：豎直方向的位移為： 可得：，由，故粒子在段圓周運動的半徑： 及解得： (3)在點時， 設(shè)粒子從由到所用時間為，在豎直方向上有：粒子從點運動到所用的時間為：則粒子從點運動到點所用的時間為：總6．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)無電場和磁場。第Ⅳ象限內(nèi)（含坐標(biāo)軸）有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，第Ⅲ象限內(nèi)有沿x軸正向、電場強度大小為E的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的P點以大小為v0的速度垂直射入電場，不計粒子重力和空氣阻力，P、O兩點間的距離為 。（1）求粒子進入磁場時的速度大小v以及進入磁場時到原點的距離x；（2）若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中，求磁場磁感應(yīng)強度的大小需要滿足的條件。【來源】2019年遼寧省遼陽市高考物理二模試題【答案】（1）； （2）【解析】【詳解】（1）由動能定理有： 解得：v＝v0設(shè)此時粒子的速度方向與y軸負方向夾角為θ，則有cosθ＝ 解得：θ＝45176。根據(jù)，所以粒子進入磁場時位置到坐標(biāo)原點的距離為PO兩點距離的兩倍，故（2）要使粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中，其臨界條件是粒子的軌跡與x軸相切，如圖所示，由幾何關(guān)系有：s＝R+Rsinθ又： 解得： 故7．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），勻強磁場與盒面垂直，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，與粒子在磁場中的周期相同．一束該種粒子在時間內(nèi)從
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