河南省登封市第一高級中學高中物理帶電粒子在復合場中的運動壓軸題易錯題(編輯修改稿)
2025-04-01 22:13 本頁面
【文章內容簡介】 示，電容器間勻強磁場的磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖丙所示，選垂直紙面向里為正方向．現有一帶正電微粒在0時刻自O點由靜止釋放，在時間去內恰好做勻速圓周運動．已知重力加速度為g，求：(1)此帶電微粒的比荷；(2)自0時刻起經時間時微粒距O點的距離；(3)自0時刻起經多長時間微粒經過水平線MN．【來源】山東省德州市2019屆高三第二次模擬考試理科綜合物理試題【答案】（1） （2） （3）【解析】【詳解】解：(1)電容器兩極電勢差大小等于線框產生的電動勢：電容器兩極間電場強度：時間內：解得比荷：(2)微粒運動的軌跡如圖所示時間內：，解得：時間內：可得：又解得：時微粒距點的距離： (3) 時間內，微粒豎直向下的位移：設粒子轉過角度時與點間的豎直距離為：解得：和每次微粒進入磁場后運動至水平線所需時間：解得：和自開始至水平線的時間：，即：和 ，又解得：微粒離開電容器后不再經過水平線，分析得自開始至水平線的時間： ，和 ，5．如圖所示，在xOy坐標系中，第Ⅰ、Ⅱ象限內無電場和磁場。第Ⅳ象限內（含坐標軸）有垂直坐標平面向里的勻強磁場，第Ⅲ象限內有沿x軸正向、電場強度大小為E的勻強磁場。一質量為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，求磁場磁感應強度的大小需要滿足的條件?！緛碓础?019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，所以粒子進入磁場時位置到坐標原點的距離為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，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)）和小圓內部（II區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強磁場．間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強電場，上極板開有一小孔．一質量為m，電最為+q的粒子由小孔下處靜止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場，由H點緊靠大圓內側射入磁場，不計粒子的重力．（1）求極板間電場強度的大小E；（2）若I區(qū)、II區(qū)磁感應強度的大小分別為、粒子運動一段時間t后再次經過H點，試求出這段時間t；：（3）如圖2所示，若將大圓的直徑縮小為，調節(jié)磁感應強度為B0（大小未知），并將小圓中的磁場改為勻強電場，其方向與水平方向夾角成角，粒子仍由H點緊靠大圓內側射入磁場，為使粒子恰好從內圓的最高點A處進入偏轉電場，且粒子在電場中運動的時間最長，求I區(qū)磁感應強度B0的大小和II區(qū)電場的場強E0的大小?【來源】【全國百強校】天津市新華中學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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