高考物理帶電粒子在復合場中的運動試題(有答案和解析)含解析(編輯修改稿)
2025-04-02 21:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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MN下方的磁感應強度為B1，上方的磁感應強度為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，空間存在著方向豎直向上的勻強電場和方向垂直于紙面向內(nèi)、磁感應強度大小為B的勻強磁場，帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺邊緣，另一質(zhì)量為m、不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0向Q運動，兩小球P、Q可視為質(zhì)點，正碰過程中沒有機械能損失且電荷量不發(fā)生轉移．已知勻強電場的電場強度，水平臺面距地面高度，重力加速度為g，不計空氣阻力．（1）求P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后小球Q的速度大??；（2）P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后，經(jīng)過多少時間小球P落地？落地點與平臺邊緣間的水平距離多大？（3）若撤去勻強電場，并將小球Q重新放在平臺邊緣、小球P仍以水平初速度向Q運動，小球Q的運動軌跡如圖2所示（平臺足夠高，小球Q不與地面相撞）．求小球Q在運動過程中的最大速度和第一次下降的最大距離H．【來源】2019年湖北省黃岡中學高考三模物理試題【答案】（1）（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球P、Q首次發(fā)生彈性碰撞時，取向右為正方向，由動量守恒和機械能守恒，得：聯(lián)立解得（2）對于小球Q，由于，故Q球做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則經(jīng)過一個周期的時間小球P、Q再次發(fā)生彈性碰撞，由（1）可知碰后小球P離開平臺后做平拋運動，平拋運動的時間為t2，則有，代入數(shù)據(jù)，得：故P與Q首次發(fā)生碰撞后到落地，經(jīng)過的時間落地點與平臺邊緣的水平距離（3）PQ相碰后，Q球速度vQ=v0，碰撞后Q球開始運動至Q球第一次運動至最低點Q球有最大速度，故從碰撞后Q球開始運動至Q球第一次運動至最低點過程，對Q球由動量定理得：即又由動能定理可得，解得：9．如圖所示，處于豎直面內(nèi)的坐標系x軸水平、y軸豎直，第二象限內(nèi)有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，磁場方向垂直坐標平面向里。帶電微粒從x軸上M點以某一速度射入電磁場中，速度與x軸負半軸夾角α=53176。，微粒在第二象限做勻速圓周運動，并垂直y軸進入第一象限。已知微粒的質(zhì)量為m，電荷量為q，OM間距離為L，重力加速度為g，sin53176。=0．8，cos53176。=0．6。求(1)勻強電場的電場強度E；(2)若微粒再次回到x軸時動能為M點動能的2倍，勻強磁場的磁感應強度B為多少?！緛碓础俊臼屑壜?lián)考】山東省濱州市2019屆高三第二次模擬（5月)考試理綜物理試題【答案】(1) (2) B=或B=【解析】【詳解】（1）微粒在第二象限做勻速圓周運動，則qE=mg，解得:E=（2）微粒垂直y軸進入第一象限，則圓周運動圓心在y軸上，由幾何關系得:rsinα=L由向心力公式可知： qvB=m微粒在第一象限中 聯(lián)立解得:B=或B=10．如圖所示，在xoy平面的第二象限內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度的大小E=102V/m，第一象限某區(qū)域內(nèi)存在著一個邊界為等邊三角形的勻強磁場，磁場方向垂直xoy平面向外。一比荷=107C/kg的帶正電粒子從x軸上的P點射入電場，速度大小v0=2104m/s，與x軸的夾角θ=60176。該粒子經(jīng)電場偏轉后，由y軸上的Q點以垂直于y軸的方向進入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉射出，后來恰好通過坐標原點O，且與x軸負方向的夾角α=60176。，不計粒子重力。求：(1)OP的長度和OQ的長度；(2)磁場的磁感應強度大?。?3)等邊三角形磁場區(qū)域的最小面積。【來源】安徽蚌埠市2019屆高三第二
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