高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動習(xí)題提高題專題含答案(編輯修改稿)
2025-04-02 21:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 射出電場時與虛線的夾角為θ，則： 可得θ=450粒子射入磁場時的速度大小為v=v0粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動： 由幾何關(guān)系可知 解得B=102T （3）兩帶電粒子在電場中都做類平拋運(yùn)動，運(yùn)動時間相同；兩帶電粒子在磁場中都做勻速圓周運(yùn)動，帶正電的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為，帶負(fù)電的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為；兩帶電粒子在AC兩點(diǎn)進(jìn)入電場的時間差就是兩粒子在磁場中的時間差；若帶電粒子能在勻強(qiáng)磁場中做完整的圓周運(yùn)動，則其運(yùn)動一周的時間；帶正電的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為：；帶負(fù)電的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為： 帶電粒子在AC兩點(diǎn)射入電場的時間差為5．如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，線段CO=OD=L，CD邊在x軸上，∠ADC=30176。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點(diǎn)射入磁場，已知這些電子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑均為，在第四象限正方形ODQP內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在y=－L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點(diǎn)為P。忽略電子間的相互作用，不計電子的重力。(1)電子的比荷；(2)從x軸最右端射入電場中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離：(3)射入電場中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)距P的最遠(yuǎn)距離?！緛碓础俊臼屑壜?lián)考】河北省唐山市2019屆高三下學(xué)期第一次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】根據(jù)電子束沿速度v0射入磁場，然后進(jìn)入電場可知，本題考查帶電粒子在磁場和電場中的運(yùn)動，根據(jù)在磁場中做圓周運(yùn)動，在電場中做類平拋運(yùn)動，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合幾何知識并且精確作圖進(jìn)行分析求解；【詳解】（1）由題意可知電子在磁場中的軌跡半徑由牛頓第二定律得 電子的比荷；（2）若電子能進(jìn)入電場中，且離O點(diǎn)右側(cè)最遠(yuǎn)，則電子在磁場中運(yùn)動圓軌跡應(yīng)恰好與邊AD相切，即粒子從F點(diǎn)離開磁場進(jìn)入電場時，離O點(diǎn)最遠(yuǎn)：設(shè)電子運(yùn)動軌跡的圓心為點(diǎn)。則從F點(diǎn)射出的電子，做類平拋運(yùn)動，有，代入得電子射出電場時與水平方向的夾角為有 所以，從x軸最右端射入電場中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)為G，則它與P點(diǎn)的距離；（3）設(shè)打到屏上離P點(diǎn)最遠(yuǎn)的電子是從(x,0)點(diǎn)射入電場，則射出電場時 設(shè)該電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)的距離為X，由平拋運(yùn)動特點(diǎn)得所以所以當(dāng)，有。【點(diǎn)睛】本題屬于帶電粒子在組合場中的運(yùn)動，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，要求能正確的畫出運(yùn)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．如圖所示，虛線MN沿豎直方向，其左側(cè)區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）和方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，虛線MN的右側(cè)區(qū)域有方向水平向右的勻強(qiáng)電場．水平線段AP與MN相交于O點(diǎn)．在A點(diǎn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)，以大小為v0的速度在左側(cè)區(qū)域垂直磁場方向射入，恰好在左側(cè)區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，已知A與O點(diǎn)間的距離為，虛線MN右側(cè)電場強(qiáng)度為，重力加速度為g．求：（1）MN左側(cè)區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向；（2）帶電質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的入射方向與AO間的夾角為多大時，質(zhì)點(diǎn)在磁場中剛好運(yùn)動到O點(diǎn)，并畫出帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場中運(yùn)動的軌跡；（3）帶電質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)進(jìn)入虛線MN右側(cè)區(qū)域后運(yùn)動到P點(diǎn)時速度的大小vp．【來源】【市級聯(lián)考】四川省瀘州市2019屆高三第二次教學(xué)質(zhì)量診斷性考試?yán)砭C物理試題【答案】（1），方向豎直向上；（2）；（3）．
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