高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動的基本方法技巧及練習(xí)題及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-02 21:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進入磁場的情況，電子在電場中做類平拋運動，分別列出豎直和水平方向的方程列式分析求解；在磁場中，關(guān)鍵要畫出軌跡圖分析，根據(jù)幾何關(guān)系求解．7．如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個小孔，AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強磁場，方向垂直紙面向外圖中未畫出，質(zhì)量為m電荷量為q的粒子不計重力以某一速度從A點平行于MN的方向進入靜電分析器，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，已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔C垂直于MN進入下方磁場．求粒子運動的速度大??；粒子在磁場中運動，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進入MN上方的一個三角形勻強磁場，從A點射出磁場，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)強度大小之比為多少？粒子從A點出發(fā)后，第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少？【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，粒子進入靜電分析器做圓周運動，則有：解得：（2）粒子從D到A勻速圓周運動，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)強度為B1，上方的磁感應(yīng)強度為B2，如圖所示：若只碰撞一次，則有：故若碰撞次，則有：故（3）粒子在電場中運動時間：在下方的磁場中運動時間：在上方的磁場中運動時間：總時間：8．如圖所示，在空間坐標(biāo)系x0區(qū)域中有豎直向上的勻強電場E1，在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強電場E2和勻強磁場B，已知CD=2L，OC=L，E2 =4E1。在負(fù)x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度v0沿x軸向右勻速運動，并與靜止在坐標(biāo)原點O處用絕緣細(xì)支柱支撐的（支柱與b球不粘連、無摩擦）質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b 球體積大小、材料相同且都可視為點電荷，碰后電荷總量均分，重力加速度為g，不計a、b球間的靜電力，不計a、b球產(chǎn)生的場對電場、磁場的影響，求：(1)碰撞后，a、b球的速度大??；(2)a、b碰后，經(jīng)時a球到某位置P點，求P點的位置坐標(biāo)；(3)a、b碰后，要使 b球不從CD邊界射出，求磁感應(yīng)強度B的取值?！緛碓础俊救珖購娦！亢邶埥」枮I市第三中學(xué)校2019屆高三上學(xué)期期末考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】(1) ，；(2)（ ， ）； (3) 或【解析】【分析】(1)a、b碰撞，由動量守恒和能量守恒關(guān)系求解碰后a、b的速度；(2)碰后a在電場中向左做類平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解P點的位置坐標(biāo)；(3)要使 b球不從CD邊界射出，求解恰能從C點和D點射出的臨界條件確定磁感應(yīng)強度的范圍?！驹斀狻?1)a勻速，則 ①a、b碰撞，動量守恒 ②機械能守恒 ③由②③得， ④(2)碰后a、b電量總量平分，則碰后a在電場中向左做類平拋運動，設(shè)經(jīng)時a球到P點的位置坐標(biāo)為（x，y） ⑤ ， ⑥其中⑦，由⑤⑥⑦得，故P點的位置坐標(biāo)為（ ， ）⑧(3)碰撞后對b ⑨故b做勻速圓周運動，則 ⑩得 ?b恰好從C射出，則?由??得恰從D射出，則由幾何關(guān)系 ?，得 ?由??得故要使b不從CD邊界射出，則B的取值范圍滿足或【點睛】本題考查帶電粒子在電磁場中的運動以及動量守恒定律及能量守恒關(guān)系，注意在磁場中的運動要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用，在電場中注意由類平拋運動的規(guī)律求解。9．如圖，豎直平面內(nèi)（紙面）存在平行于紙面的勻強電場，方向與水平方向成θ= 60176。角，紙面內(nèi)的線段MN與水平方向成α=30176。角，MN長度為d．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的帶電小球從M由靜止釋放，小球沿MN方向運動，到達N點的速度大小為（待求）；若將該小球從M點沿垂直于MN的方向，以大小的速度拋出，小球?qū)⒔?jīng)過M點正上方的P點（未畫出），已知重力加速度大小為g，求：(l)勻強電場的電場強度E及小球在N點的速度；(2)M點和P點之間的電勢差；(3)小球在P點動能與在M點動能的比值．【來源】【市級聯(lián)考】江西省南昌市2019屆高三下學(xué)期4月第二次模擬考試?yán)砭C物理試題【答案】（1） （2） （3）【解析】【詳解】解：（1）由小球運動方向可知，小球受合力沿MN方向，如圖甲，由正弦定理：得：合力：F=mg從,有：得：（2）如圖乙，設(shè)MP為h，作PC垂直于電場線，小球做類平拋運動：得：（3）如圖乙，作PD垂直于MN，從，由動能定理：10．如圖所示的xoy坐標(biāo)系中，在第Ⅰ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)向的勻強電場，第IV象限內(nèi)存在垂直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，從y軸上的P點垂直進入勻強電場，經(jīng)過x軸上的Q點以速度可進入磁場，方向與x軸正向成30176。．若粒子在磁場中運動后恰好能再回到電場，已知=3L，粒子的重力不計，電場強度E和磁感應(yīng)強度B大小均未知．求（1）OP的距離（2）磁感應(yīng)強度B的大?。?）若在O點右側(cè)2L處放置一平行于y軸的擋板，粒子能擊中擋板并被
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