高考物理帶電粒子在復合場中的運動習題知識歸納總結含答案(編輯修改稿)
2025-04-02 21:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時間，：（1）勻強磁場的磁感應強度B；（2）粒子從飄入狹縫至動能最大所需的總時間；（3）實際中粒子的質(zhì)量會隨速度的增加而增大，加速后的質(zhì)量與原來質(zhì)量的關系：，則①粒子質(zhì)量增加后估計最多還能再加速多少次（需要簡述理由）？②若粒子質(zhì)量最終增加，那么粒子最終速度為光速的多少倍（結果保留一位有效數(shù)字）？【來源】【全國百強校】天津市實驗中學2019屆高三考前熱身訓練物理試題【答案】（1）（2）（3）100次；【解析】【詳解】解：(1) 依據(jù)牛頓第二定律，結合洛倫茲力提供向心，則有：電壓周期與粒子在磁場中的周期相同：可得， (2)粒子運動半徑為時：且解得： 粒子被加速次達到動能，則有： 不考慮粒子在狹縫中的運動時間，又有粒子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的相同，得粒子從飄入狹縫至動能最大所需的總時間：(3)粒子在磁場中的周期：，質(zhì)量增加，周期增大， 再加速次數(shù)不超過次加速后的質(zhì)量與原來質(zhì)量的關系：， 粒子最終速度為：6．如圖所示，在直角坐標系x0y平面的一、四個象限內(nèi)各有一個邊長為L的正方向區(qū)域，二三像限區(qū)域內(nèi)各有一個高L，寬2L的勻強磁場，其中在第二象限內(nèi)有垂直坐標平面向外的勻強磁場，第一、三、四象限內(nèi)有垂直坐標平面向內(nèi)的勻強磁場，各磁場的磁感應強度大小均相等，第一象限的xL，Ly2L的區(qū)域內(nèi)，有沿y軸正方向的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為四電荷量為q的帶負電粒子從坐標(L，3L/2)處以初速度沿x軸負方向射入電場，射出電場時通過坐標(0，L)點，不計粒子重力．(1)求電場強度大小E；(2)為使粒子進入磁場后途經(jīng)坐標原點0到達坐標(L，0)點，求勻強磁場的磁感應強度大小B；(3)求第(2)問中粒子從進入磁場到坐標(L，0)點所用的時間．【來源】四川省2018屆高三春季診斷性測試理綜物理試題【答案】（1）（2）n=3......（3）【解析】本題考查帶電粒子在組合場中的運動，需畫出粒子在磁場中的可能軌跡再結合物理公式求解．(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動有： ， 聯(lián)立解得： (2)粒子進入磁場時，速度方向與y 軸負方向夾角的正切值=l 速度大小設x為每次偏轉圓弧對應的弦長，根據(jù)運動的對稱性，粒子能到達(一L，0 )點，應滿足L=2nx，其中n=3......粒子軌跡如圖甲所示，偏轉圓弧對應的圓心角為；當滿足L=(2n+1)x時，粒子軌跡如圖乙所示．若軌跡如圖甲設圓弧的半徑為R，=R，此時滿足L=2nx聯(lián)立可得：由牛頓第二定律，洛倫茲力提供向心力，則有：得：，n=3....軌跡如圖乙設圓弧的半徑為R，此時滿足 聯(lián)立可得： 由牛頓第二定律，洛倫茲力提供向心力，則有：得：，n=3....所以為使粒子進入磁場后途經(jīng)坐標原點0到達坐標(L，0)點，求勻強磁場的磁感應強度大小，n=3....或，n=3....(3) 若軌跡如圖甲，粒子從進人磁場到從坐標(一L，0)點射出磁場過程中，圓心角的總和θ=2n2=2nπ，則若軌跡如圖乙，粒子從進人磁場到從坐標(一L，0)點射出磁場過程中，圓心角的總和θ=(2n+1)2π=(4n+2)π，則 粒子從進入磁場到坐標(L，0)點所用的時間為或7．平面直角坐標系的第一象限和第四象限內(nèi)均存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小分別為2B和B（B的大小未知），第二象限和第三象限內(nèi)存在沿﹣y方向的勻強電場，x軸上有一點P，其坐標為
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