高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動知識歸納(編輯修改稿)
2025-05-14 12:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)過3 (g取10 m/s2).[高考資源網(wǎng)]【解析】小球沿斜面向上運(yùn)動的過程中受力分析如圖所示.由牛頓第二定律，得qEcos α＋mgsin α＝ma1，故a1＝gsin α＋＝10 m/s2＋ m/s2＝10 m/s2，向上運(yùn)動時間t1＝＝2 s小球在下滑過程中的受力分析如圖所示.小球在離開斜面前做勻加速直線運(yùn)動，a2＝10 m/s2運(yùn)動時間t2＝t－t1＝1 s脫離斜面時的速度v＝a2t2＝10 m/s在垂直于斜面方向上有：qvB＋qEsin α＝mgcos α故B＝＝5 T【思維提升】(1)知道洛倫茲力是變力，其大小隨速度變化而變化，分析可能存在的最大速度、最大加速度、最大位移等.(2)明確小球脫離斜面的條件是FN＝0.【拓展1】如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動，小球由靜止下滑的過程中( BD ) ，直到最后勻速，直到最后不變【解析】小球由靜止加速下滑，f洛＝Bqv在不斷增大，開始一段，如圖(a)：f洛F電，水平方向有f洛＋FN＝F電，加速度a＝，其中f＝μFN，隨著速度的增大，f洛增大，F(xiàn)N減小，加速度也增大，當(dāng)f洛＝F電時，a達(dá)到最大；以后如圖(b)：f洛F電，水平方向有f洛＝F電＋FN，隨著速度的增大，F(xiàn)N也增大，f也增大，a＝減小，當(dāng)f＝mg時，a＝0，此后做勻速運(yùn)動，故a先增大后減小，A錯，B對，彈力先減小后增大，C錯，由f洛＝Bqv知D對.【例2】如圖所示，水平放置的M、N兩金屬板之間，有水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ ＝10－7 kg、電荷量為q＝－10－8 C的帶電微粒，、N兩板間突然加上電壓(M板電勢高于N板電勢)時，微粒開始運(yùn)動，經(jīng)一段時間后，該微粒水平勻速地碰撞原來靜止的質(zhì)量為m2的中性微粒，并粘合在一起，然后共同沿一段圓弧做勻速圓周運(yùn)動，＝103 V/m，求：(1)兩微粒碰撞前，質(zhì)量為m1的微粒的速度大??；(2)被碰撞微粒的質(zhì)量m2；(3)兩微粒粘合后沿圓弧運(yùn)動的軌道半徑.【解析】(1)碰撞前，質(zhì)量為m1的微粒已沿水平方向做勻速運(yùn)動，根據(jù)平衡條件有m1g＋qvB＝qE解得碰撞前質(zhì)量m1的微粒的速度大小為v＝m/s＝1 m/s(2)由于兩微粒碰撞后一起做勻速圓周運(yùn)動，說明兩微粒所受的電場力與它們的重力相平衡，洛倫茲力提供做勻速圓周運(yùn)動的向心力，故有(m1＋m2)g＝qE解得m2＝= kg＝510－10 kg(3)設(shè)兩微粒一起做勻速圓周運(yùn)動的速度大小為v′，軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律有qv′B＝(m1＋m2)研究兩微粒的碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有m1v＝(m1＋m2)v′以上兩式聯(lián)立解得R＝
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