高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動壓軸難題復(fù)習(xí)題含答案(編輯修改稿)
2025-04-02 21:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 頓第二定律有：所以從圖乙可知在內(nèi)微粒做勻速圓周運(yùn)動，在內(nèi)微粒向左做勻速直線運(yùn)動．在內(nèi)微粒又做勻速圓周運(yùn)動，在內(nèi)微粒向右做勻速直線運(yùn)動，之后穿過y軸．離x軸的最大距離(3)如圖，微粒穿過圓形磁場要求偏轉(zhuǎn)角最大，入射點(diǎn)A與出射點(diǎn)B的連線必須為磁場圓的直徑．由牛頓第二定律，有所以所以最大偏轉(zhuǎn)角為60176。所以圓心坐標(biāo)即磁場的圓心坐標(biāo)為．5．如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，虛線PQ與x軸正方向的夾角為60176。，其右側(cè)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場；左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶負(fù)電的粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)過一段時間后恰好自虛線PQ上的M點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，粒子在電場中的運(yùn)動軌跡與x軸的交點(diǎn)為N．已知O、M兩點(diǎn)間的距離為L；O、N兩點(diǎn)間的距離為（+1）L，粒子重力不計．求：（1）帶電粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場的速度大??；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小；（3）若自O(shè)點(diǎn)射入磁場的粒子帶正電，粒子的質(zhì)量、帶電量、初速度等都不變，則在粒子離開O點(diǎn)后的運(yùn)動中第二次與虛線PQ相交的交點(diǎn)坐標(biāo)．【來源】2019年山東省德州市高三一模物理試卷【答案】（1）；（2）；（3）（，）．【解析】【詳解】（1）粒子在磁場中運(yùn)動時qvB=，L=2rsin60176。解得粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場的速度大小v=（2）粒子自M到N做類平拋運(yùn)動沿電場方向：Lsin60176。=垂直電場方向；（）L=vt1得電場強(qiáng)度E=（3）若自O(shè)點(diǎn)射人磁場的粒子帶正電，粒子在磁場中逆時針轉(zhuǎn)過240176。后自R點(diǎn)垂直于電場方向離開磁場，如圖所示．離開磁場時x坐標(biāo)； y坐標(biāo)： 粒子進(jìn)入電場后自R到S做類平拋運(yùn)動垂直電場方向； 沿電場方向： tan60176。=解得：， 第二次與虛線PQ的交點(diǎn)S的x坐標(biāo)：y坐標(biāo)： 則第二次與虛線PQ的交點(diǎn)S的坐標(biāo)為（，）6．如圖所示，A、B兩水平放置的金屬板板間電壓為U(U的大小、板間的場強(qiáng)方向均可調(diào)節(jié))，在靠近A板的S點(diǎn)處有一粒子源能釋放初速度為零的不同種帶電粒子，這些粒子經(jīng)A、B板間的電場加速后從B板上的小孔豎直向上飛出，進(jìn)入豎直放置的C、D板間，C、D板間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的方向水平向右，大小為E，勻強(qiáng)磁場的方向水平向里，大小為B1。其中一些粒子能沿圖中虛線做直線運(yùn)動到達(dá)上方豎直圓上的a點(diǎn)，圓內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向水平向里的勻強(qiáng)磁場。其中S、a、圓心O點(diǎn)在同一豎直線上。不計粒子的重力和粒子之間的作用力。求：(1)能到達(dá)a點(diǎn)的粒子速度v的大??；(2)若e、f兩粒子帶不同種電荷，它們的比荷之比為1︰3，都能到達(dá)a點(diǎn)，則對應(yīng)A、B兩金屬板間的加速電壓U1︰U2的絕對值大小為多大；(3)在滿足(2)中的條件下，若e粒子的比荷為k，e、f兩粒子在磁場圓中射出的兩位置恰好在圓形磁場的同一條直徑上，則兩粒子在磁場圓中運(yùn)動的時間差△t為多少?【來源】河南省名校聯(lián)盟2019屆年高三第五次（3月份)調(diào)研考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】解：(1)能達(dá)到a點(diǎn)的粒子速度設(shè)為v，說明在C、D板間做勻速直線運(yùn)動，有：解得：(2)由題意得e、f兩粒子經(jīng)A、B
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