高考物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)提高訓(xùn)練(編輯修改稿)
2025-04-02 21:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面內(nèi)將發(fā)生不同程度的微小偏轉(zhuǎn)．其方向與豎直方向的最大夾角為α，若假設(shè)粒子速度大小相同，求粒子在D上的落點(diǎn)與O的距離范圍；（3）加速電壓在（U177。△U）范圍內(nèi)的微小變化會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小也有所不同．現(xiàn)從容器A中飄入的粒子電荷最相同但質(zhì)量分別為mm2（m1＞m2），在紙面內(nèi)經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)后都打在照相底片上．若要使兩種離子的落點(diǎn)區(qū)域不重疊，則應(yīng)滿足什么條件？（粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與豎直方向的最大夾角仍為α）【來(lái)源】浙江諸暨市牌頭中學(xué)20172018學(xué)年高二1月月考物理試題【答案】（1） （2）最大值 最小值 （3） 【解析】【詳解】（1）沿SO方向垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子，最后打在照相底片D的粒子；粒子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)：qU=mv2洛倫茲力提供向心力：qvB=m落點(diǎn)到O的距離等于圓運(yùn)動(dòng)直徑：x=2R所以粒子的比荷為：（2）粒子在磁場(chǎng)中圓運(yùn)動(dòng)半徑 由圖象可知：粒子左偏θ角（軌跡圓心為O1）或右偏θ角（軌跡圓心為O2）落點(diǎn)到O的距離相等，均為L(zhǎng)=2Rcosθ故落點(diǎn)到O的距離最大：Lmax=2R=x最?。篖min=2Rcosα=xcosα（3）①考慮同種粒子的落點(diǎn)到O的距離；當(dāng)加速電壓為U+△U、偏角θ=0時(shí)，距離最大，Lmax=2Rmax= 當(dāng)加速電壓為U△U、偏角θ=α?xí)r，距離最小Lmin=2Rmincosα=cosα②考慮質(zhì)量不同但電荷量相同的兩種粒子由R=和m1＞m2，知：R1＞R2要使落點(diǎn)區(qū)域不重疊，則應(yīng)滿足：L1min＞L2maxcosα＞解得：．（應(yīng)有條件m1cos2α＞m2，否則粒子落點(diǎn)區(qū)域必然重疊）8．如圖所示，真空中某豎直平面內(nèi)有一長(zhǎng)為2l、寬為l的矩形區(qū)域ABCD，區(qū)域ABCD內(nèi)加有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于該豎直面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒，從A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)水平拋出，正好從AD邊的中點(diǎn)P進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域，并沿直線運(yùn)動(dòng)，從該區(qū)域邊界上的某點(diǎn)Q離開(kāi)后經(jīng)過(guò)空中的R點(diǎn)(Q、R圖中未畫(huà)出)。已知微粒從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過(guò)程中水平和豎直分位移大小相等，O點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差 ，重力加速度為g，求：(1)微粒從O點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大?。?2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)微粒從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的時(shí)間t?！緛?lái)源】四川省攀枝花市2019屆高三第三次統(tǒng)一考試?yán)砭C物理試題【答案】(1) ；(2)，；(3) 【解析】【詳解】（1）從O到P，帶電微粒做平拋運(yùn)動(dòng)： 所以 （2）在P點(diǎn)： 設(shè)P點(diǎn)速度與豎直方向的夾角為θ，則 帶電微粒進(jìn)入電磁區(qū)域后做直線運(yùn)動(dòng)，受力如圖，可知其所受合力為零，可知： （3）設(shè)微粒從P到Q所用時(shí)間為t1， 設(shè)微粒從Q到R所用時(shí)間為t2，因水平和豎直分位移相等，得： 由題意得： 微粒從0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的時(shí)間t為： 所以：9．如圖所示，在空間坐標(biāo)系x0區(qū)域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，已知CD=2L，OC=L，E2 =4E1。在負(fù)x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度v0沿x軸向右勻速運(yùn)動(dòng)，并與靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處用絕緣細(xì)支柱支撐的（支柱與b球不粘連、無(wú)摩擦）質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b 球體積大小、材料相同且都可視為點(diǎn)電荷，碰后電荷總量均分，重力加速度為g，不計(jì)a、b球間的靜電力，不計(jì)a、b球產(chǎn)生的場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的影響，求：(1)碰撞后，a、b球的速度大??；(2)a、b碰后，經(jīng)時(shí)a球到某位置P點(diǎn)，求P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；(3)a、b碰后，要使 b球不從CD邊界射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值?！緛?lái)源】【全國(guó)百?gòu)?qiáng)?！亢邶埥」枮I市第三中學(xué)校2019屆高三上學(xué)期期末考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】(1) ，；(2)（ ， ）； (3) 或【解析】【分析】(1)a、b碰撞，由動(dòng)量守恒和能量守恒關(guān)系求解碰后a、b的速度；(2)碰后a在電場(chǎng)中向左做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；(3)要使 b球不從CD邊界射出，求解恰能
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