最新-高考物理帶電粒子在復合場中的運動試題(有答案和解析)(編輯修改稿)
2025-04-01 22:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的軌道半徑為R′，運動時間為t，由vcosθ=v0得v＝由解得：R′=方法一：設弧長為s，則運動的時間：t=又s=2(θ+α)R′解得t=方法二：離子在磁場中做勻速圓周運動的周期T＝，則有：（3）方法一：由幾何關系得：CM=MNcotθ則有：解得：，以上3式聯(lián)立求解得CM=dcotα方法二：設圓心為A，過A做AB垂直NO，如圖所示由幾何關系得：而因此NM=BO因NM=CMtanθ又解得：CM=dcotα7．如圖甲所示，正方形導線框abcd用導線與水平放置的平行板電容器相連，線框邊長與電容器兩極板間的距離均為L．O點為電容器間靠近上極板的一點，與電容器右端的距離為，與水平線MN的距離為等)．線框abcd內(nèi)和電容器兩極板間都存在周期性變化的磁場，導線框內(nèi)勻強磁場的磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，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(xiàn)有一帶正電微粒在0時刻自O點由靜止釋放，在時間去內(nèi)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(jīng)時間時微粒距O點的距離；(3)自0時刻起經(jīng)多長時間微粒經(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(chǎn)生的電動勢：電容器兩極間電場強度：時間內(nèi)：解得比荷：(2)微粒運動的軌跡如圖所示時間內(nèi)：，解得：時間內(nèi)：可得：又解得：時微粒距點的距離： (3) 時間內(nèi)，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(jīng)過水平線，分析得自開始至水平線的時間： ，和 ，8．如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強電場E，在y軸左側平面內(nèi)有足夠大的磁場，磁感應強度B1隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，選定磁場垂直紙面向里為正方向。在y軸右側平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強磁場，分布在一個半徑為r=(圖中未畫出)且圓的左側與y軸相切，磁感應強度B2=，t=0時刻，一質(zhì)量m=810－4kg、電荷量q=+210－4C的微粒從x軸上xp=－=。已知該帶電微粒在電磁場區(qū)域做勻速圓周運動。(g取10m/s2)(1)求電場強度。(2)若磁場15πs后消失，求微粒在第二象限運動過程中離x軸的最大距離；(3)若微粒穿過y軸右側圓形磁場時速度方向的偏轉角最大，求此圓形磁場的圓心坐標(x，y)?！緛碓础筷兾饔芰质?019屆高考模擬第三次測試理科綜合物理試題【答案】(1) ，方向豎直向上 (2) (3)【解析】【詳解】(1)因為微粒射入電磁場后做勻速圓周運動受到的電場力和重力大小相等，則：解得：，方向豎直向上(2)由牛頓第二定律有：所以從圖乙可知在內(nèi)微粒做勻速圓周運動，在內(nèi)微粒向左做勻速直線運動．在內(nèi)微粒又做勻速圓周運動，在內(nèi)微粒向右做勻速直線運動，之后穿過y軸．離x軸的最大距離(3)如圖，微粒穿過圓形磁場要求偏轉角最大，入射點A與出射點B的連線必須為磁場圓的直徑．由牛頓第二定律，有所以所以最大偏轉角為60176。所以圓心坐標即磁場的圓心坐標為．9．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A處均勻地飄入狹縫，假設能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運動；粒子重力不計，不考慮粒子在狹縫中的運動時間，：（1）勻強磁場的磁感應強度B；（2）粒子從飄入狹縫至動能最大所需的總時間；（3）實際中粒子的質(zhì)量會隨速度的增加而增大，加速后的質(zhì)量與原來質(zhì)量的關系：，則①粒子質(zhì)量增加后估計最多還能再加速多少次（需要簡述理由）？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（結果保留一位有效數(shù)字）？【來源】【全國百強?！刻旖蚴袑嶒炛袑W2019屆高三考前熱身訓練物理試題【答案】（1）（2）（3）100次；【解析】【詳解】解：(1) 依據(jù)牛頓第二定律，結合洛倫茲力提供向心，則有：電壓周期與粒子在磁場中的周期相同：可得， (2)粒子運動半徑為時：且解得： 粒子被加速次達到動能，則有： 不考慮粒子在狹縫中的運動時間，又有粒子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的相同，得粒子從飄入狹縫至動能最大所需的總
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