河南省登封市第一高級(jí)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 22:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 示，電容器間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖丙所示，選垂直紙面向里為正方向．現(xiàn)有一帶正電微粒在0時(shí)刻自O(shè)點(diǎn)由靜止釋放，在時(shí)間去內(nèi)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，求：(1)此帶電微粒的比荷；(2)自0時(shí)刻起經(jīng)時(shí)間時(shí)微粒距O點(diǎn)的距離；(3)自0時(shí)刻起經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間微粒經(jīng)過水平線MN．【來源】山東省德州市2019屆高三第二次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】（1） （2） （3）【解析】【詳解】解：(1)電容器兩極電勢(shì)差大小等于線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：電容器兩極間電場(chǎng)強(qiáng)度：時(shí)間內(nèi)：解得比荷：(2)微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示時(shí)間內(nèi)：，解得：時(shí)間內(nèi)：可得：又解得：時(shí)微粒距點(diǎn)的距離： (3) 時(shí)間內(nèi)，微粒豎直向下的位移：設(shè)粒子轉(zhuǎn)過角度時(shí)與點(diǎn)間的豎直距離為：解得：和每次微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)至水平線所需時(shí)間：解得：和自開始至水平線的時(shí)間：，即：和 ，又解得：微粒離開電容器后不再經(jīng)過水平線，分析得自開始至水平線的時(shí)間： ，和 ，5．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)度的大小需要滿足的條件?！緛碓础?019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6．如圖1所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（I區(qū)）和小圓內(nèi)部（II區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，上極板開有一小孔．一質(zhì)量為m，電最為+q的粒子由小孔下處?kù)o止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場(chǎng)，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力．（1）求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；（2）若I區(qū)、II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為、粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后再次經(jīng)過H點(diǎn)，試求出這段時(shí)間t；：（3）如圖2所示，若將大圓的直徑縮小為，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0（大小未知），并將小圓中的磁場(chǎng)改為勻強(qiáng)電場(chǎng)，其方向與水平方向夾角成角，粒子仍由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng)，為使粒子恰好從內(nèi)圓的最高點(diǎn)A處進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，且粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小和II區(qū)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E0的大小?【來源】【全國(guó)百?gòu)?qiáng)?！刻旖蚴行氯A中學(xué)2019屆高三高考模擬物理試題【答案】（1）（2）（3）；【解析】【詳解
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