20xx年高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動練習(xí)-資料下載頁
2025-03-15 03:54本頁面
【正文】 磁場中運動的速度為v，從Q到M點運動的時間為t2，則有v＝?、鄑2＝?、釒щ娏Ｗ幼訮點出發(fā)到M點所用的時間t為t＝t1＋t2 ⑩聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入數(shù)據(jù)得t＝(π＋1).12．(2009高考重慶理綜)如圖，離子源A產(chǎn)生的初速度為零、帶電荷量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．已知HO＝d，HS＝2d，∠MNQ＝90176。.(忽略離子所受重力)(1)求偏轉(zhuǎn)電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角φ；(2)求質(zhì)量為4m的離子在磁場中做圓周運動的半徑；(3)若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處，S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍．【解析】 (1)由得E0＝U0/d由tanφ＝得φ＝45176。(2)由得R＝2將4m代入上式得質(zhì)量為4m的離子在磁場中做圓周運動的半徑為4(3)將4m和16m代入R，得RR2，由S＝－R1，將RR2代入得S＝4(－1)由R′2＝(2R1)2＋(R′－R1)2 得R′＝R1由R1RR1 得mmx25m13．(2010南京十三中月考)如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限0≤x≤4m區(qū)域內(nèi)，分布著電場強度E＝106N/C的勻強電場，方向豎直向上；第Ⅱ象限中的兩個直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度大小均為B10－2T的勻強磁場，方向分別垂直于紙面向外和向里．質(zhì)量為m10－27kg、電荷量為q10－19C的帶電粒子(不計粒子的重力)，從坐標(biāo)點M(－4m，m)處，以107m/s的速度平行于x軸向右運動，并先后通過勻強磁場區(qū)域和勻強電場區(qū)域．(1)求帶電粒子在磁場中的運動半徑r；(2)求粒子在兩個磁場及電場區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時間；(3)在圖中畫出粒子從直線x＝－4m到x＝4m之間的運動軌跡，并求出軌跡與y軸和直線x＝4m交點的縱坐標(biāo)．【解析】 (1)帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，由洛倫茲力提供向心力qvB＝解得r＝代入數(shù)據(jù)得r＝m(2)帶電粒子在磁場中的運動周期T＝＝10－7s帶電粒子在磁場中的運動時間t1＝T10－7s帶電粒子在電場中的運動時間t2＝＝s＝210－710－7s帶電粒子在磁場和電場中偏轉(zhuǎn)所用的總時間t＝t1＋t210－7s(3)如圖所示．通過分析可知，粒子在方向向外的磁場中恰好沿順時針方向運動了1/8周，下移了(－1)m；由對稱性可知粒子在方向向里的磁場中恰好沿逆時針方向運動了1/8周，又下移了(－1)m；故軌跡與y軸交點的縱坐標(biāo)y1＝－2(－1)＝2－(m)，在電場中豎直方向加速度a＝＝/41014m/s2軌跡與直線x＝4交點的縱坐標(biāo)y2＝y(tǒng)1＋at＝(2－)m＋/41014(210－7)2m＝2m
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