廣西賓陽(yáng)縣賓陽(yáng)中學(xué)高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題易錯(cuò)題(編輯修改稿)
2025-04-01 04:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積?！緛?lái)源】湖南省懷化市2019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(guò)程中，由動(dòng)能定理得：聯(lián)立解得：電子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向有：其中由數(shù)學(xué)知識(shí)知電子在磁場(chǎng)中的速度偏向角等于圓心角：電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：其中電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間聯(lián)立解得：電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q 的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn) O 射入磁場(chǎng)，其入射方向與x的正方向成 45176。角．當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中坐標(biāo)為（3L，L）的 P 點(diǎn)處時(shí)速度大小為 v0，方向與 x 軸正方向相同．求：（1）粒子從 O 點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的速度 v；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E0 和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0．（3）粒子從 O 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn)所用的時(shí)間．【來(lái)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(chǎng)中到達(dá)最高點(diǎn)，則其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子在 點(diǎn)時(shí)的速度大小為，段為圓周，段為拋物線，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，粒子在點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：又在勻強(qiáng)電場(chǎng)由到的過(guò)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(yùn)動(dòng)的半徑： 及解得： (3)在點(diǎn)時(shí)， 設(shè)粒子從由到所用時(shí)間為，在豎直方向上有：粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)間為：則粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間為：總6．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。第Ⅳ象限內(nèi)（含坐標(biāo)軸）有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第Ⅲ象限內(nèi)有沿x軸正向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的P點(diǎn)以大小為v0的速度垂直射入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力和空氣阻力，P、O兩點(diǎn)間的距離為 。（1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v以及進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到原點(diǎn)的距離x；（2）若粒子由第Ⅳ象限的磁場(chǎng)直接回到第Ⅲ象限的電場(chǎng)中，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小需要滿(mǎn)足的條件?！緛?lái)源】2019年遼寧省遼陽(yáng)市高考物理二模試題【答案】（1）； （2）【解析】【詳解】（1）由動(dòng)能定理有： 解得：v＝v0設(shè)此時(shí)粒子的速度方向與y軸負(fù)方向夾角為θ，則有cosθ＝ 解得：θ＝45176。根據(jù)，所以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為PO兩點(diǎn)距離的兩倍，故（2）要使粒子由第Ⅳ象限的磁場(chǎng)直接回到第Ⅲ象限的電場(chǎng)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(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(mén)，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
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