最新高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動基礎(chǔ)練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-01 22:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （2）設(shè)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的位移為x，有粒子作勻速運動：x=v0t聯(lián)立解得 （3）帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動時，電場力與洛倫茲力平衡：Eq=qv0B解得【點睛】此題關(guān)鍵是能根據(jù)粒子的運動情況畫出粒子運動的軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)系求解半徑等物理量；知道粒子作直線運動的條件是洛倫茲力等于電場力.7．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?！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(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8．如圖所示，真空中某豎直平面內(nèi)有一長為2l、寬為l的矩形區(qū)域ABCD，區(qū)域ABCD內(nèi)加有水平向左的勻強電場和垂直于該豎直面的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒，從A點正上方的O點水平拋出，正好從AD邊的中點P進入電磁場區(qū)域，并沿直線運動，從該區(qū)域邊界上的某點Q離開后經(jīng)過空中的R點(Q、R圖中未畫出)。已知微粒從Q點運動到R點的過程中水平和豎直分位移大小相等，O點與A點的高度差 ，重力加速度為g，求：(1)微粒從O點拋出時初速度v0的大小；(2)電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大小；(3)微粒從O點運動到R點的時間t。【來源】四川省攀枝花市2019屆高三第三次統(tǒng)一考試?yán)砭C物理試題【答案】(1) ；(2)，；(3) 【解析】【詳解】（1）從O到P，帶電微粒做平拋運動： 所以 （2）在P點： 設(shè)P點速度與豎直方向的夾角為θ，則 帶電微粒進入電磁區(qū)域后做直線運動，受力如圖，可知其所受合力為零，可知： （3）設(shè)微粒從P到Q所用時間為t1， 設(shè)微粒從Q到R所用時間為t2，因水平和豎直分位移相等，得： 由題意得： 微粒從0點運動到R點的時間t為： 所以：9．如圖所示，空間存在著方向豎直向上的勻強電場和方向垂直于紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺邊緣，另一質(zhì)量為m、不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0向Q運動，兩小球P、Q可視為質(zhì)點，正碰過程中沒有機械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移．已知勻強電場的電場強度，水平臺面距地面高度，重力加速度為g，不計空氣阻力．（1）求P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后小球Q的速度大??；（2）P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后，經(jīng)過多少時間小球P落地？落地點與平臺邊緣間的水平距離多大？（3）若撤去勻強電場，并將小球Q重新放在平臺邊緣、小球P仍以水平初速度向Q運動，小球Q的運動軌跡如圖2所示（平臺足夠高，小球Q不與地面相撞）．求小球Q在運動過程中的最大速度和第一次下降的最大距離H．【來源】2019年湖北省黃岡中學(xué)高考三模物理試題【答案】（1）（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球P、Q首次發(fā)生彈性碰撞時，取向右為正方向，由動量守恒和機械能守恒，得：聯(lián)立解得（2）對于小球Q，由于，故Q球做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則經(jīng)過一個周期的時間小球P、Q再次發(fā)生彈性碰撞，由（1）可知碰后小球P離開平臺后做平拋運動，平拋運動的時間為t2，則有，代入數(shù)據(jù)，得：故P與Q首次發(fā)生碰撞后到落地，經(jīng)過的時間落地點與平臺邊緣的水平距離（3）PQ相碰后，Q球速度vQ=v0，碰撞后Q球開始運動至Q球第一次運動至最低點Q球有最大速度，故從碰撞后Q球開始運動至Q球第一次運動至最低點過程，對Q球由動量定理得：即又由動能定理可得，解得：10．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，y軸沿豎直方向．在x = L到x =2L之間存在豎直向上的勻強電場和垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，一個比荷（）為k的帶電微粒從坐標(biāo)原點以一定初速度沿+x方向拋出，進入電
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