高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動習(xí)題知識歸納總結(jié)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）粒子從飄入狹縫至動能最大所需的總時間；（3）實(shí)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(guān)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(jié)果保留一位有效數(shù)字）？【來源】【全國百強(qiáng)?！刻旖蚴袑?shí)驗(yàn)中學(xué)2019屆高三考前熱身訓(xùn)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(jié)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(yùn)動半徑為時：且解得： 粒子被加速次達(dá)到動能，則有： 不考慮粒子在狹縫中的運(yùn)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(guān)系：， 粒子最終速度為：6．如圖所示，在直角坐標(biāo)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(qiáng)磁場，其中在第二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，第一、三、四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，各磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為四電荷量為q的帶負(fù)電粒子從坐標(biāo)(L，3L/2)處以初速度沿x軸負(fù)方向射入電場，射出電場時通過坐標(biāo)(0，L)點(diǎn)，不計粒子重力．(1)求電場強(qiáng)度大小E；(2)為使粒子進(jìn)入磁場后途經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)0到達(dá)坐標(biāo)(L，0)點(diǎn)，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(3)求第(2)問中粒子從進(jìn)入磁場到坐標(biāo)(L，0)點(diǎn)所用的時間．【來源】四川省2018屆高三春季診斷性測試?yán)砭C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(yùn)動，需畫出粒子在磁場中的可能軌跡再結(jié)合物理公式求解．(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動有： ， 聯(lián)立解得： (2)粒子進(jìn)入磁場時，速度方向與y 軸負(fù)方向夾角的正切值=l 速度大小設(shè)x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長，根據(jù)運(yùn)動的對稱性，粒子能到達(dá)(一L，0 )點(diǎn)，應(yīng)滿足L=2nx，其中n=3......粒子軌跡如圖甲所示，偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為；當(dāng)滿足L=(2n+1)x時，粒子軌跡如圖乙所示．若軌跡如圖甲設(shè)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(shè)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(jìn)入磁場后途經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)0到達(dá)坐標(biāo)(L，0)點(diǎn)，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，n=3....或，n=3....(3) 若軌跡如圖甲，粒子從進(jìn)人磁場到從坐標(biāo)(一L，0)點(diǎn)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(jìn)人磁場到從坐標(biāo)(一L，0)點(diǎn)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(jìn)入磁場到坐標(biāo)(L，0)點(diǎn)所用的時間為或7．平面直角坐標(biāo)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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)電場，x軸上有一點(diǎn)P，其坐標(biāo)為
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