河南省安陽市第三十五中學(xué)高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動壓軸題易錯題(編輯修改稿)
2025-04-02 04:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運達半徑認為R，對于上方粒子，將不是想著圓心射入，而是從F點射入磁場，如圖所示，E點是原來C點位置，連OF、OD，并作FK平行且等于OD，連KD，由于OD=OF=FK，故平行四邊形ODKF為菱形，即KD=KF=R，故粒子束仍然會從D點射出，但方向并不沿OD方向，K為粒子束的圓心由于磁場上移了，故sin∠COF==，∠COF=，∠DOF=∠FKD=對于下方的粒子，沒有任何改變，故兩束粒子若相遇，則只可能相遇在D點，下方粒子到達C后最先到達D點的粒子所需時間為而上方粒子最后一個到達E點的試卷比下方粒子中第一個達到C的時間滯后上方最后的一個粒子從E點到達D點所需時間為要使兩質(zhì)子束相碰，其運動時間滿足聯(lián)立解得5．如圖甲所示裝置由加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成，偏轉(zhuǎn)電場處在相距為d的兩塊水平放置的平行導(dǎo)體板之間，勻強磁場水平寬度為l，豎直寬度足夠大．大量電子(重力不計)由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U1＝.當偏轉(zhuǎn)電場不加電壓時，這些電子通過兩板之間的時間為T；當偏轉(zhuǎn)電場加上如圖乙所示的周期為T、大小恒為U0的電壓時，所有電子均能通過電場，穿過磁場后打在豎直放置的熒光屏上．(1)求水平導(dǎo)體板的板長l0；(2)求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的最大側(cè)向位移ym；(3)要使電子打在熒光屏上的速度方向斜向右下方，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍．【來源】模擬仿真預(yù)測卷（一)2019《試吧大考卷》高中全程訓(xùn)練計劃?物理【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】（1）應(yīng)用動能定理求得電子經(jīng)加速獲得的速度，電子進入偏轉(zhuǎn)電場后水平方向做勻速直線運動，可求板長；（2）電子在時進入電場，電子在偏轉(zhuǎn)電場中半個周期的時間內(nèi)做類平拋運動，偏轉(zhuǎn)最??；電子在時進入電場，偏轉(zhuǎn)最大且是最小偏轉(zhuǎn)的3倍；（3）電子打在熒光屏上的速度方向斜向右下方的臨界是電子垂直打在熒光屏上和電子軌跡與屏相切，據(jù)臨界時的半徑可求出對應(yīng)的臨界磁感應(yīng)強度。【詳解】(1)電子在電場中加速，由動能定理得，則 水平導(dǎo)體板的板長(2)若電子在時進入電場，電子在偏轉(zhuǎn)電場中半個周期的時間內(nèi)做類平拋運動半個周期的側(cè)向位移電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的最大側(cè)向位移(3)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度方向與水平方向夾角為θ ，則電子進入磁場做勻速圓周運動，有，其中垂直打在熒光屏上時圓周運動半徑為R1，此時B有最小值軌跡與屏相切時圓周運動半徑為R2，此時B有最大值聯(lián)立解得，故【點睛】所謂臨界問題是指一種物理過程或物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過程或物理狀態(tài)的時候，存在著分界的現(xiàn)象，即所謂的臨界狀態(tài)，符合這個臨界狀態(tài)的條件即為臨界條件，滿足臨界條件的物理量稱為臨界值，在解答臨界問題時，就是要找出臨界狀態(tài)，分析臨界條件，求出臨界值．解決臨界問題，一般有兩種基本方法：（1）以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解，然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解．（2）直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求解出所研究問題的規(guī)律和解．6．如圖，平面直角坐標系中，在，y＞0及y＜L區(qū)域存在場強大小相同，方向相反均平行于y軸的勻強電場，在L＜y＜0區(qū)域存在方向垂直于xOy平面紙面向外的勻強磁場，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，經(jīng)過y軸上的點P1（0，L）時的速率為v0，方向沿x軸正方向，然后經(jīng)過x軸上的點P2（L，0）進入磁場．在磁場中的運轉(zhuǎn)半徑R=L（不計粒子重力），求：（1）粒子到達P2點時的速度大小和方向；（2）；（3）粒子第一次從磁場下邊界穿出位置的橫坐標；（4）粒子從P1點出發(fā)后做周期性運動的周期．【來源】2019年內(nèi)蒙古呼和浩特市高三物理二模試題【答案】（1）v0，與x成53176。角；（2）；（3）2L；（4）．【解析
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