高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)習(xí)題知識(shí)歸納總結(jié)含答案(編輯修改稿)
2025-04-02 21:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)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(diǎn)，下方粒子到達(dá)C后最先到達(dá)D點(diǎn)的粒子所需時(shí)間為而上方粒子最后一個(gè)到達(dá)E點(diǎn)的試卷比下方粒子中第一個(gè)達(dá)到C的時(shí)間滯后上方最后的一個(gè)粒子從E點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)所需時(shí)間為要使兩質(zhì)子束相碰，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足聯(lián)立解得5．如圖甲所示裝置由加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)處在相距為d的兩塊水平放置的平行導(dǎo)體板之間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平寬度為l，豎直寬度足夠大．大量電子(重力不計(jì))由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)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(chǎng)．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U1＝.當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)不加電壓時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為T；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)加上如圖乙所示的周期為T、大小恒為U0的電壓時(shí)，所有電子均能通過電場(chǎng)，穿過磁場(chǎng)后打在豎直放置的熒光屏上．(1)求水平導(dǎo)體板的板長(zhǎng)l0；(2)求電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)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(qiáng)度B的取值范圍．【來源】模擬仿真預(yù)測(cè)卷（一)2019《試吧大考卷》高中全程訓(xùn)練計(jì)劃?物理【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】（1）應(yīng)用動(dòng)能定理求得電子經(jīng)加速獲得的速度，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可求板長(zhǎng)；（2）電子在時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)最??；電子在時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)，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(shí)的半徑可求出對(duì)應(yīng)的臨界磁感應(yīng)強(qiáng)度?！驹斀狻?1)電子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得，則 水平導(dǎo)體板的板長(zhǎng)(2)若電子在時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期的側(cè)向位移電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的最大側(cè)向位移(3)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向夾角為θ ，則電子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有，其中垂直打在熒光屏上時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R1，此時(shí)B有最小值軌跡與屏相切時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R2，此時(shí)B有最大值聯(lián)立解得，故【點(diǎn)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(shí)候，存在著分界的現(xiàn)象，即所謂的臨界狀態(tài)，符合這個(gè)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(shí)，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．如圖為近代物理實(shí)驗(yàn)室中研究帶電粒子的一種裝置．帶正電的粒子從容器A下方小孔S不斷飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)．進(jìn)過S正下方小孔O后，沿SO方向垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在照相底片D上并被吸收，D與O在同一水平面上，粒子在D上的落點(diǎn)距O為x，已知粒子經(jīng)過小孔S時(shí)的速度可視為零，不考慮粒子重力．（1）求粒子的比荷q/m；（2）由于粒子間存在相互作用，從O進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子在紙面內(nèi)將發(fā)生不同程度的微小偏轉(zhuǎn)．其方向與豎直方向的最大夾角為α，若假設(shè)粒子速度大小相同，求粒子在D上的落點(diǎn)與O的距離范圍；（3）加速電壓在（U177?！鱑）范圍內(nèi)的微小變化會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小也有所不同．現(xiàn)從容器A中飄入的粒子電荷最相同但質(zhì)量分別為mm2（m1＞m2），在紙面內(nèi)經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)后都打在照相底片上．若要使兩種離子的落點(diǎn)區(qū)域不重疊，則應(yīng)滿足什么條件？（粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與豎直方向的最大夾角仍為α）【來源】浙江諸暨市牌頭中學(xué)20172018學(xué)年高二1月月考物理試題【答案】（1） （2）最大值 最小值 （3） 【解析】【詳解】（1）沿SO方向垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子，最后打在照相底片D的粒子；粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)：qU=mv2洛倫茲力提供向心力：qvB=m落點(diǎn)到O的距離等于圓運(yùn)動(dòng)直徑：x=2R所以粒子的比荷為：（2）粒子在磁場(chǎng)中圓運(yùn)動(dòng)半徑 由圖象可知：粒子左偏θ角（軌跡圓心為O1）或
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