高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動壓軸題二輪復(fù)習(xí)及答案(編輯修改稿)
2025-04-02 21:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子圓周運動直徑可求磁場的最小面積．根據(jù)氕、氚得運動周期，結(jié)合幾何關(guān)系，可求氕、氚到匯聚點的時間差．【詳解】(1) 由電場力與洛倫茲力平衡，Bqv＝Eq解得v＝E/B.(2) 由洛倫茲力提供向心力，B1vq＝m由幾何關(guān)系得r＝d解得B1＝.(3) 分析可得氚粒子圓周運動直徑為3r磁場最小面積S＝π解得S＝πd2由題意得B2＝2B1由T＝得T＝由軌跡可知Δt1＝(3T1－T1) ，其中T1＝Δt2＝(3T2－T2)，其中T2＝)解得5．如圖所示,在平面直角坐標系xOy平面內(nèi),直角三角形abc的直角邊ab長為6d，與y軸重合,∠bac=30176。,中位線OM與x軸重合,三角形內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場．在笫一象限內(nèi),有方向沿y軸正向的勻強電場,場強大小E與勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小間滿足E=v0B．在x=3d的N點處,－3d≤y≤0的范圍內(nèi)垂直于y軸向左射入磁場,其中從y軸上y=－2d處射入的電子,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,恰好經(jīng)過O點．電子質(zhì)量為m,電量為e,電子間的相互作用及重力不計．求(1)勻強磁楊的磁感應(yīng)強度B(2)電子束從y軸正半軸上射入電場時的縱坐標y的范圍。(3)熒光屏上發(fā)光點距N點的最遠距離L【來源】四川省樂山市2018屆高三第二次調(diào)查研究考試理綜物理試題【答案】（1）； （2）；（3）；【解析】(1)設(shè)電子在磁場中做圓周運動的半徑為r；由幾何關(guān)系可得r=d電子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：(2)當電子在磁場中運動的圓軌跡與ac邊相切時，電子從+ y軸射入電場的位置距O點最遠，如圖甲所示.設(shè)此時的圓心位置為，有：解得即從O點進入磁場的電子射出磁場時的位置距O點最遠所以電子束從y軸正半軸上射入電場時的縱坐標y的范圍為設(shè)電子從范圍內(nèi)某一位置射入電場時的縱坐標為y，從ON間射出電場時的位置橫坐標為x，速度方向與x軸間夾角為θ，在電場中運動的時間為t，電子打到熒光屏上產(chǎn)生的發(fā)光點距N點的距離為L，如圖乙所示：根據(jù)運動學(xué)公式有： 解得：即時，L有最大值解得： 當【點睛】本題屬于帶電粒子在組合場中的運動，粒子在磁場中做勻速圓周運動，要求能正確的畫出運動軌跡，并根據(jù)幾何關(guān)系確定某些物理量之間的關(guān)系；粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)經(jīng)常用化曲為直的方法，求極值的問題一定要先找出臨界的軌跡，注重數(shù)學(xué)方法在物理中的應(yīng)用．6．電子擴束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成．偏轉(zhuǎn)電場的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示．大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO’射入偏轉(zhuǎn)電場．當兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0；:當在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓(如圖乙所示)時，所有電子均能從兩板間通過，然后進入豎直寬度足夠大的勻強酸場中，最后打在豎直放置的熒光屏上．已知磁場的水平寬度為L，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計．（1）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到OO’的最遠位置和最近位置之間的距離（2）要使所有電子都能垂直
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