黑龍江省安達市育才高中高中物理帶電粒子在復合場中的運動壓軸題易錯題(編輯修改稿)
2025-04-02 23:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 磁場中運達半徑認為R，對于上方粒子，將不是想著圓心射入，而是從F點射入磁場，如圖所示，E點是原來C點位置，連OF、OD，并作FK平行且等于OD，連KD，由于OD=OF=FK，故平行四邊形ODKF為菱形，即KD=KF=R，故粒子束仍然會從D點射出，但方向并不沿OD方向，K為粒子束的圓心由于磁場上移了，故sin∠COF==，∠COF=，∠DOF=∠FKD=對于下方的粒子，沒有任何改變，故兩束粒子若相遇，則只可能相遇在D點，下方粒子到達C后最先到達D點的粒子所需時間為而上方粒子最后一個到達E點的試卷比下方粒子中第一個達到C的時間滯后上方最后的一個粒子從E點到達D點所需時間為要使兩質(zhì)子束相碰，其運動時間滿足聯(lián)立解得5．如圖所示，在直角坐標系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，在邊長為2L的正方形abcd區(qū)域（包括邊界）內(nèi)有方向垂直紙面向外的勻強磁場．一電子從y軸上的A（0，）點以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場，已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，正方形abcd的中心坐標為（3L，0），且ab邊與x軸平行，勻強電場的電場強度大?。?）求電子進入磁場時的位置坐標；（2）若要使電子在磁場中從ab邊射出，求勻強磁場的磁感應強度大小B滿足的條件．【來源】【全國市級聯(lián)考】河北省邯鄲市2018屆高三第一次模擬考試理綜物理試題【答案】（1）（2L，0）（2）≤B＜ 【解析】試題分析：電子在電場中做類平拋運動，分別列出豎直和水平方向的方程，即可求出電子進入磁場時的位置坐標；電子從ab邊界射出，其運動軌跡的臨界狀態(tài)分別與ab相切和bc相切，根據(jù)幾何關(guān)系求出相應半徑，由洛倫茲力提供向心力即可求出強磁場的磁感應強度大小B滿足的條件．（1）電子在電場中做類平拋運動，軌跡如圖所示：則有：豎直方向有：加速度為： 水平方方向為：豎直速度：vy＝at1 解得：y1＝ vy＝v0 所以電子射出電場時的速度方向與x軸成45176。角，則電子在電場中沿x軸正方向和沿y軸負方向運動的距離分別為L和，又因為A點的坐標是（0，），電子在無電場和磁場的區(qū)域內(nèi)做勻速直線運動，則電子射入磁場區(qū)的位置坐標為（2L，0）且射入磁場區(qū)的速度大?。簐＝v0，方向與x軸成45176。角．（2）分使電子從ab邊界射出，其運動軌跡的臨界狀態(tài)分別與ab相切和bc相切 當運動軌跡與ab相切時，有r1＋r1sin45176。＝L 電子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力，有：解得： 當運動軌跡與bc相切時，有：r2＋r2sin45176。＝2L 電子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力，有： 解得： 勻強磁場的磁感應強度大小B滿足的條件：≤B＜ 點睛：本題主要考查了帶電粒子由電場進入磁場的情況，電子在電場中做類平拋運動，分別列出豎直和水平方向的方程列式分析求解；在磁場中，關(guān)鍵要畫出軌跡圖分析，根據(jù)幾何關(guān)系求解．6．在地面附近的真空中，存在著豎直向上的勻強電場和垂直電場方向水平向里的勻強磁場，如圖甲所示．磁場的磁感應強度B（圖像中的B0末知）隨時間t的變化情況如圖乙所示．該區(qū)域中有一條水平直線MN，D是MN上的一點．在t＝0時刻，有一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球(可看做質(zhì)點)，從M點開始沿著水平直線以速度v0向右做勻速直線運動，t0時刻恰好到達N點．經(jīng)觀測發(fā)現(xiàn)，小球在t＝2t0至t＝3t0時間內(nèi)的某一時刻，又豎直向下經(jīng)過直線MN上的D點，并且以后小球多次水平向右或豎直向下經(jīng)過D點．不考
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