帶電粒子在復(fù)合場中的運動易錯題word(編輯修改稿)
2025-04-02 01:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ⑨聯(lián)立②③⑧⑨式，帶入數(shù)據(jù)得 ⑩圖2（3）如圖2所示，為時粒子能再次回到Ⅰ區(qū)，應(yīng)滿足[或] ⑾聯(lián)立①⑧⑾式，帶入數(shù)據(jù)得（或） ⑿圖3 圖4（4）如圖3（或圖4）所示，設(shè)粒子射出磁場Ⅰ區(qū)時速度與水平方向得夾角為，有幾何知識得 ⒀[或] ⒁[或]聯(lián)立②⑧式得 ⒂聯(lián)立⒀⒁⒂式得 ⒃【點睛】（1）加速電場中，由動能定理求出粒子獲得的速度．畫出軌跡，由幾何知識求出半徑，根據(jù)牛頓定律求出B0．找出軌跡的圓心角，求出時間；（2）由幾何知識求出高度差；（3）當粒子在區(qū)域Ⅱ中軌跡恰好與右側(cè)邊界相切時，粒子恰能返回Ⅰ區(qū)，由幾何知識求出半徑，由牛頓定律求出B2滿足的條件；（4）由幾何知識分析LL2與半徑的關(guān)系，再牛頓定律研究關(guān)系式．5．如圖甲所示，在直角坐標系中的0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，右側(cè)有以點（2L，0）為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，與x軸的交點分別為M、N，在xOy平面內(nèi)，從電離室產(chǎn)生的質(zhì)量為m、帶電荷量為e的電子以幾乎為零的初速度從P點飄入電勢差為U的加速電場中，加速后經(jīng)過右側(cè)極板上的小孔Q點沿x軸正方向進入勻強電場，已知O、Q兩點之間的距離為，飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域，不考慮電子所受的重力。（1）求0≤x≤L區(qū)域內(nèi)電場強度E的大小和電子從M點進入圓形區(qū)域時的速度vM；（2）若圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直于紙面向外的勻強磁場，使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸，求所加磁場磁感應(yīng)強度B的大小和電子在圓形區(qū)域內(nèi)運動的時間t；（3）若在電子從M點進入磁場區(qū)域時，取t＝0，在圓形區(qū)域內(nèi)加如圖乙所示變化的磁場（以垂直于紙面向外為正方向），最后電子從N點飛出，速度方向與進入圓形磁場時方向相同，請寫出磁場變化周期T滿足的關(guān)系表達式?！緛碓础俊臼〖壜?lián)考】吉林省名校2019屆高三下學(xué)期第一次聯(lián)合模擬考試物理試題【答案】（1），設(shè)vM的方向與x軸的夾角為θ，θ＝45176。；（2），；（3）T的表達式為（n＝1，2，3，…）【解析】【詳解】（1）在加速電場中，從P點到Q點由動能定理得：可得電子從Q點到M點，做類平拋運動，x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻加速直線運動，由以上各式可得：電子運動至M點時：即：設(shè)vM的方向與x軸的夾角為θ，解得：θ＝45176。（2）如圖甲所示，電子從M點到A點，做勻速圓周運動，因O2M＝O2A，O1M＝O1A，且O2A∥MO1，所以四邊形MO1AO2為菱形，即R＝L由洛倫茲力提供向心力可得：即。（3）電子在磁場中運動最簡單的情景如圖乙所示，在磁場變化的半個周期內(nèi)，粒子的偏轉(zhuǎn)角為90176。，根據(jù)幾何知識，在磁場變化的半個周期內(nèi)，電子在x軸方向上的位移恰好等于軌道半徑，即因電子在磁場中的運動具有周期性，如圖丙所示，電子到達N點且速度符合要求的空間條件為：（n＝1，2，3，…）電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑解得：（n＝1，2，3，…）電子在磁場變化的半個周期內(nèi)恰好轉(zhuǎn)過圓周，同時在MN間的運動時間是磁場變化周期的整數(shù)倍時，可使粒子到達N點且速度滿足題設(shè)要求，應(yīng)滿足的時間條件是又則T的表達式為（n＝1，2，3，…）。6．如圖所示，在直角坐標系x0y平面的一、四個象限內(nèi)各有一個邊長為L的正方向區(qū)域，二三像限區(qū)域內(nèi)各有一個高L，寬2L的勻強磁場，其中在第二象限內(nèi)有垂直坐標平面向外的勻強磁場，第一、三、四象限內(nèi)有垂直坐標平面向內(nèi)的勻強磁場，各磁場的磁感應(yīng)強度大小均相等，第一象限的xL，Ly2L的區(qū)域內(nèi)，有沿y軸正方向的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為四電荷量為q的帶負電粒子從坐標(L，3L/2
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