高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動技巧小結(jié)及練習(xí)題及解析(編輯修改稿)
2025-04-02 21:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1） （2） （3）【解析】【詳解】解：(1)電容器兩極電勢差大小等于線框產(chǎn)生的電動勢：電容器兩極間電場強(qiáng)度：時(shí)間內(nèi)：解得比荷：(2)微粒運(yùn)動的軌跡如圖所示時(shí)間內(nèi)：，解得：時(shí)間內(nèi)：可得：又解得：時(shí)微粒距點(diǎn)的距離： (3) 時(shí)間內(nèi)，微粒豎直向下的位移：設(shè)粒子轉(zhuǎn)過角度時(shí)與點(diǎn)間的豎直距離為：解得：和每次微粒進(jìn)入磁場后運(yùn)動至水平線所需時(shí)間：解得：和自開始至水平線的時(shí)間：，即：和 ，又解得：微粒離開電容器后不再經(jīng)過水平線，分析得自開始至水平線的時(shí)間： ，和 ，7．如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個(gè)小孔，AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外圖中未畫出，質(zhì)量為m電荷量為q的粒子不計(jì)重力以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場電場方向指向O點(diǎn)，已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場．求粒子運(yùn)動的速度大小；粒子在磁場中運(yùn)動，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時(shí)無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的一個(gè)三角形勻強(qiáng)磁場，從A點(diǎn)射出磁場，則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時(shí)間為多少？【來源】2014屆福建省廈門雙十中學(xué)高三熱身考試物理試卷（帶解析)【答案】（1）；（2）；；（3）?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻浚?）由題可知，粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動，則有：解得：（2）粒子從D到A勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示：由圖示三角形區(qū)域面積最小值為：在磁場中洛倫茲力提供向心力，則有：得：設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，如圖所示：若只碰撞一次，則有：故若碰撞次，則有：故（3）粒子在電場中運(yùn)動時(shí)間：在下方的磁場中運(yùn)動時(shí)間：在上方的磁場中運(yùn)動時(shí)間：總時(shí)間：8．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(shí)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(jì)．求：（1）帶電粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場的速度大小；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。唬?）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(shí)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(shí)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(shí)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（，）9．如圖，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上)。勻強(qiáng)磁場方向與xOy平面平行，且與x軸正方向的夾角為45176。，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(可看作質(zhì)點(diǎn))平行于z軸以速度v0通過y軸上的點(diǎn)P(0，h，0)，重力加速度為g。(1)若帶電粒子沿z軸正方向做勻速直線運(yùn)動，求滿足條件的電場強(qiáng)度的最小值Emin及對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)在滿足(1)的條件下，當(dāng)帶電粒子通過y軸上的點(diǎn)P時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在xOz平面內(nèi)的位置；(3)若帶電粒子沿z軸負(fù)方向通過y軸上的點(diǎn)P時(shí)，改變電場強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動且能夠經(jīng)過x軸，求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?！緛碓础堪不帐⌒鞘?019屆高三第二次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】（1）Emin＝ （2）N（h，0，2v0）（3）【解析】【詳解】解：(1)如圖所示，帶電質(zhì)點(diǎn)受到重力（大小及方向均已知）、洛倫茲力（方向已知）、電場力（大小及方向均未知）的作用做勻速直線運(yùn)動；根據(jù)力三角形知識分析可知：當(dāng)電場力方向與磁場方向相同時(shí)，場強(qiáng)有最小值根據(jù)物體的平衡規(guī)律有：解得：，160
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