浙江省名校協(xié)作體高中物理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動壓軸題易錯題(編輯修改稿)
2025-04-01 22:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，，(2) 從圖中可見c粒子經(jīng)兩個階段打到熒光屏上．第一，在電場中做類平拋運(yùn)動；第二，離開電場后做勻速直線運(yùn)動打到熒光屏上，運(yùn)動軌跡如圖中Ⅱ所示．設(shè)c粒子打到熒光屏上的點到O點的距離為y，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律和特點及幾何關(guān)系可得，(3) 依題意可知粒子先后在電場中運(yùn)動的時間比為t1=2t2如圖中Ⅲ的粒子軌跡，設(shè)粒子先、后在電場中發(fā)生的側(cè)移為y1，y2，，5．如圖，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，第二、三、四象限存在方向垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，其中第二象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，一帶正電的粒子，從P（d，0）點沿與x軸正方向成α=60176。角平行xOy平面入射，經(jīng)第二象限后恰好由y軸上的Q點（圖中未畫出）垂直y軸進(jìn)入第一象限，之后經(jīng)第四、三象限重新回到P點，回到P點時速度方向與入射方時相同，不計粒子重力，求：（1）粒子從P點入射時的速度v0；（2）第三、四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B/；【答案】（1）（2）【解析】試題分析：（1）粒子從P點射入磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡如圖，設(shè)粒子在第二象限圓周運(yùn)動的半徑為r，由幾何知識得： 根據(jù)得粒子在第一象限中做類平拋運(yùn)動，則有； 聯(lián)立解得（2）設(shè)粒子在第一象限類平拋運(yùn)動的水平位移和豎直位移分別為x和y，根據(jù)粒子在第三、四象限圓周運(yùn)動的對稱性可知粒子剛進(jìn)入第四象限時速度與x軸正方向的夾角等于α．則有：x=v0t， 得由幾何知識可得 y=rrcosα= 則得所以粒子在第三、四象限圓周運(yùn)動的半徑為粒子進(jìn)入第三、四象限運(yùn)動的速度根據(jù)得：B′=2．4B考點：帶電粒子在電場及磁場中的運(yùn)動6．如圖所示，在xoy平面(紙面)內(nèi)，存在一個半徑為R=，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=，方向垂直紙面向里，、－≤x≤0的區(qū)域內(nèi)，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(圖中未標(biāo)出)，電場強(qiáng)度的大小為E=10104N/=10－9kg、電荷量為q=10－5C的帶正電粒子，以v0=103m/s的速度沿y軸正方向、從P點射入勻強(qiáng)磁場，P點的坐標(biāo)為(，－)，不計粒子重力．(1)求該帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；(2)求該帶電粒子離開電場時的位置坐標(biāo)；(3)若在緊靠電場左側(cè)加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，該帶電粒子能回到電場，在粒子回到電場前瞬間，立即將原電場的方向反向，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，恰能回到坐標(biāo)原點O，求所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】粒子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動，將射出電場的速度進(jìn)行分解，根據(jù)沿電場方向上的速度，結(jié)合牛頓第二定律求出運(yùn)動的時間，從而得出類平拋運(yùn)動的水平位移和豎直位移，即得出射出電場的坐標(biāo)．先求出粒子射出電場的速度，然后根據(jù)幾何關(guān)系確定在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑，然后根據(jù)公式B求得磁場強(qiáng)度【詳解】（1）帶正電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律有：解得：（2）由幾何關(guān)系可知，帶電粒子恰從O點沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場，帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子在電場中的加速度為a，到達(dá)電場邊緣時，豎直方向的位移為y，有：，由牛頓第二定律有：聯(lián)立解得：所以粒子射出電場時的
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1