廣東省惠州市高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動壓軸題易錯題-資料下載頁
2025-04-01 04:00本頁面
【正文】 案】(1) (2) 【解析】【分析】（1）粒子從P運(yùn)動到Q做類平拋運(yùn)動，利用平拋運(yùn)動的知識求解；（2）進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動，正確地畫出軌跡，找好相應(yīng)的幾何關(guān)系?！驹斀狻浚?）粒子由P到Q做類平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為t，粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，設(shè)y軸方向粒子做勻速直線運(yùn)動沿x軸正方向粒子做勻加速直線運(yùn)動解得：（2）如圖所示，設(shè)進(jìn)入磁場時速度為，方向與y軸夾角為，在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心為洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：則圓周運(yùn)動半徑設(shè)粒子第一次從y軸回到電場時的左邊為，根據(jù)幾何關(guān)系：在電場，電場力對粒子做正功：，解得：即粒子第一次回到電場時的位置坐標(biāo)為9．如圖所示，在豎直平面（紙面）內(nèi)有長為l的CD、EF兩平行帶電極板，上方CD為正極板，下方EF為負(fù)極板，兩極板間距為l，O點(diǎn)為兩極板邊緣C、E兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)；兩極板右側(cè)為邊長為l的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域磁場方向垂直紙面向外。離子源P產(chǎn)生的電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子飄入電壓為U1的加速電場，其初速度幾乎為零，被電場加速后在豎直平面內(nèi)從O點(diǎn)斜向上射入兩極板間，帶電粒子恰好從CD極板邊緣D點(diǎn)垂直DF邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與帶電粒子射入電場O點(diǎn)時的速度大小v0的關(guān)系為，帶電粒子重力不計(jì)。求（1）帶電粒子射入電場O點(diǎn)時的速度大小v0；（2）兩平行極板間的電壓U2；（3）帶電粒子在磁場區(qū)域運(yùn)動的時間t?！緛碓础俊臼屑壜?lián)考】四川省德陽市2019屆高三下學(xué)期二診物理試題【答案】（1） ；（2）U1；（3）【解析】【詳解】（1）電荷在電場中加速，由動能定理得：，解得：；（2）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度方向與水平方向間的夾角為θ，在偏轉(zhuǎn)電場中：，，加速度： ，解得：；（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角：，粒子在磁場中的運(yùn)動時間：，解得：.10．在空間中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其豎直邊界AB、CD的寬度為d，在邊界AB左側(cè)是豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從P點(diǎn)以大小為v0的水平初速度射入電場，隨后與邊界AB成45176。射入磁場，若粒子能垂直CD邊界飛出磁場，試求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）從進(jìn)入電場到穿出磁場的總時間。 【來源】陜西省漢中市漢臺區(qū)2019屆高三年級教學(xué)質(zhì)量第一次檢測考試物理試題【答案】（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為；（2）從進(jìn)入電場到穿出磁場的總時間為?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）粒子進(jìn)入磁場時的速度為：粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，由幾何知識得：粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：；（2）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，粒子進(jìn)入磁場時的豎直分速度為：vy=vsin45176。=v0=，解得，粒子在電場中的運(yùn)動時間為：；粒子在磁場中做勻速運(yùn)動的周期為： ；粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角我：θ=45176。，粒子在磁場中的運(yùn)動時間為：，粒子從進(jìn)入電場到穿出磁場的總時間為：
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