帶電粒子在復(fù)合場中的運動壓軸難題提高題專題附答案解析(編輯修改稿)
2025-04-02 01:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的大小為。(2)電場變化的周期T為+。(3)T的最小值為?！军c睛】運動與力是緊密聯(lián)系的，通過運動情況研究物體受力情況是解決問題的一個重要思路。5．在場強為B的水平勻強磁場中，一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O靜止釋放，小球的運動曲線如圖所示．已知此曲線在最低點的曲率半徑為該點到z軸距離的2倍，重力加速度為g．求：(1)小球運動到任意位置P(x，y)的速率；(2)小球在運動過程中第一次下降的最大距離ym；(3)當在上述磁場中加一豎直向上場強為E()的勻強電場時，小球從O靜止釋放后獲得的最大速率?！緛碓础拷K高考物理試題復(fù)習【答案】(1)；(2) ；(3)。【解析】【詳解】⑴洛倫茲力不做功，由動能定理得 ①解得 ②⑵設(shè)在最大距離處的速率為，根據(jù)圓周運動有 ③且由②知 ④由③④及，得 ⑤⑶小球運動如圖所示，由動能定理得 ⑥由圓周運動得 ⑦且由⑥⑦及，解得：6．平面直角坐標系的第一象限和第四象限內(nèi)均存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小分別為2B和B（B的大小未知），第二象限和第三象限內(nèi)存在沿﹣y方向的勻強電場，x軸上有一點P，其坐標為（L，0）?，F(xiàn)使一個電量大小為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從坐標（﹣2a，a）處以沿+x方向的初速度v0出發(fā)，該粒子恰好能經(jīng)原點進入y軸右側(cè)并在隨后經(jīng)過了點P，不計粒子的重力。（1）求粒子經(jīng)過原點時的速度；（2）求磁感應(yīng)強度B的所有可能取值（3）求粒子從出發(fā)直至到達P點經(jīng)歷時間的所有可能取值?！緛碓础?019年東北三省四市高考二模物理試題【答案】（1）粒子經(jīng)過原點時的速度大小為v0，方向：與x軸正方向夾45176。斜向下；（2）磁感應(yīng)強度B的所有可能取值： n＝3……；（3）粒子從出發(fā)直至到達P點經(jīng)歷時間的所有可能取值： k＝3……或 n＝3……。【解析】【詳解】（1）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向：2a＝v0t，豎直方向： ，解得：vy＝v0，tanθ＝＝1，θ＝45176。，粒子穿過O點時的速度：；（2）粒子在第四象限內(nèi)做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得： ，粒子能過P點，由幾何知識得：L＝nrcos45176。 n＝3……，解得： n＝3……；（3）設(shè)粒子在第二象限運動時間為t1，則：t1＝；粒子在第四、第一象限內(nèi)做圓周運動的周期：，粒子在下方磁場區(qū)域的運動軌跡為1/4圓弧，在上方磁場區(qū)域的運動軌跡為3/4圓弧，若粒子經(jīng)下方磁場直接到達P點，則粒子在磁場中的運動時間：t2＝T1，若粒子經(jīng)過下方磁場與上方磁場到達P點，粒子在磁場中的運動時間：t2＝T1+T2，若粒子兩次經(jīng)過下方磁場一次經(jīng)過上方磁場到達P點：t2＝2T1+T2，若粒子兩次經(jīng)過下方磁場、兩次經(jīng)過上方磁場到達P點：t2＝2T1+2T2，…………則 k＝3……或 n＝3……粒子從出發(fā)到P點經(jīng)過的時間：t＝t1+t2，解得： k＝3……或 n＝3……；7．如圖所示，空間存在方向垂直于xOy平面向里的勻強磁場，在0yd的區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為B，在yd的區(qū)域Ⅱ、電荷量為q的粒子以速度 從O點沿y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ.不計粒子重力．(1) 求粒子在區(qū)域Ⅰ中運動的軌道半徑：(2) 若粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度為 ，求粒子打在x軸上的位置坐標，并求出此過程中帶電粒子運動的時間；(3) 若此粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ的速度 ，求該粒子打在x軸上位置坐標的最
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