帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)易錯(cuò)題二輪復(fù)習(xí)及答案-資料下載頁(yè)
2025-04-01 02:14本頁(yè)面
【正文】 ＝，即a＝，垂直電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)，有2d＝V1t，沿場(chǎng)強(qiáng)方向：Y＝at2，聯(lián)立解得E0＝又tanφ＝，解得φ＝45176。；（2）正離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為V2＝，解得正離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力提供向心力，qV2B＝，解得離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝2；（3）根據(jù)R＝2可知，質(zhì)量為4m的離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打在S1，運(yùn)動(dòng)半徑為R1＝2，質(zhì)量為16m的離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打在S2，運(yùn)動(dòng)半徑為R2＝2，又ON＝R2－R1，由幾何關(guān)系可知S1和S2之間的距離ΔS＝－R1，聯(lián)立解得ΔS＝4(－)；由R′2＝(2 R1)2+( R′－R1)2解得R′＝R1，再根據(jù)R1＜R＜R1，解得m＜mx＜25m．9．如圖所示，地面上方足夠大的空間內(nèi)同時(shí)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（大小可忽略）恰好靜止在距地面高度為h的P處。現(xiàn)在給小球一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向豎直向下的速度v，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（2）若 ,小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面的時(shí)間。【來(lái)源】【市級(jí)聯(lián)考】安徽省淮南市2019屆高三第二次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）粒子在P點(diǎn)靜止，則電場(chǎng)力和重力平衡，則 解得 （2）若給小球一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向豎直向下的速度v，則粒子在正交場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由 可得半徑為 ，因 ，則粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 ，則時(shí)間為10．如圖所示，半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ與x軸相切于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直于紙面向外．磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ右側(cè)有一長(zhǎng)方體加速管，加速管底面寬度為2r，軸線與x軸平行且過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的圓心，左側(cè)的電勢(shì)比右側(cè)高．在加速管出口下側(cè)距離2r處放置一寬度為2r的熒光屏．加速管右側(cè)存在方向垂直于紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ．在O點(diǎn)處有一個(gè)粒子源，能沿紙面向y0的各個(gè)方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、帶電荷量為q且速率相同的粒子，其中沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子，恰能沿軸線進(jìn)入長(zhǎng)方形加速管并打在熒光屏的中心位置．（不計(jì)粒子重力及其相互作用）（1）求粒子剛進(jìn)入加速管時(shí)的速度大小v0；（2）求加速電壓U；（3）若保持加速電壓U不變，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= B0，求熒光屏上有粒子到達(dá)的范圍？【來(lái)源】江蘇省揚(yáng)州市高郵市2018－2019學(xué)年度第二學(xué)期高三年級(jí)階段性物理調(diào)研試題【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】由運(yùn)動(dòng)方向通過(guò)幾何關(guān)系求得半徑，進(jìn)而由洛倫茲力作向心力求得速度；再由幾何關(guān)系求得半徑，由洛倫茲力作向心力聯(lián)立兩式求得粒子速度，應(yīng)用動(dòng)能定理求得加速電壓；先通過(guò)幾何關(guān)系求得粒子在加速管中的分布，然后由粒子運(yùn)動(dòng)的半徑及幾何關(guān)系求得可打在熒光屏上的粒子范圍；【詳解】解：(1)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ內(nèi)粒子運(yùn)動(dòng)軌道半徑為：(2)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ的軌道半徑為: 又由動(dòng)能定理得：解得：(3)粒子經(jīng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ后，其速度方向均與x軸平行；經(jīng)證明可知： OO1CO2是菱形，所以CO2和y軸平行，v和x軸平行磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2減小10%，即 ，熒光屏上方?jīng)]有粒子到達(dá)的長(zhǎng)度為:即熒光屏上有粒子到達(dá)的范圍是：距上端處到下端，總長(zhǎng)度
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