最新-高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)試題(有答案和解析)-資料下載頁
2025-04-01 22:17本頁面
【正文】 中、南昌二中)20182019學(xué)年高三5月聯(lián)合考理綜物理試題【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】解：(1)框架向左運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：板間場強(qiáng)：小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡：可解得：(2)最大速率點(diǎn)在軌跡的最低點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理可得：最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：聯(lián)立可解得：14．在如圖所示的豎直平面內(nèi),水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r=m的光滑圓弧軌道分別相切于D點(diǎn)和G點(diǎn),GH與水平面的夾角θ=37176。．過G點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=。過D點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強(qiáng)電場,電場方向水平向右,電場強(qiáng)度E=1104N/C．小物體P1質(zhì)量m=2103kg、電荷量q=+8106C,受到水平向右的推力F=103N的作用,沿CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)后撤去推力．當(dāng)P1到達(dá)傾斜軌道底端G點(diǎn)時(shí),不帶電的小物體P2在GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時(shí)間t=．P1和P2與軌道CD、GH間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=,取g=10m/s2,sin37176。=,cos37176。=,物體電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力．求: (1)小物體P1在水平軌道CD上運(yùn)動(dòng)速度v的大小。(2)傾斜軌道GH的長度s．【來源】【全國百強(qiáng)校】2017屆浙江省溫州中學(xué)高三3月高考模擬物理試卷（帶解析)【答案】（1）4m/s（2）【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)小物體P1在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的速度為v，受到水平外力F，重力mg，支持力N，豎直向上的洛倫茲力F1，滑動(dòng)摩擦力f則F1=qvB①，②勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)；③解得m/s④說明：①③各1分，②④各2分(2)設(shè)物體P1在G點(diǎn)的速度為，由于洛倫茲力不做功由動(dòng)能定理知⑤解得速度m/s小物體P1在GH上運(yùn)動(dòng)受到水平向右的電場力qE，重力mg，垂直斜面支持力N1，沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力f1設(shè)加速度為由牛頓第二定律有，⑥解得m/s2小物體P1在GH上勻加速向上運(yùn)動(dòng)=⑦小物體P2在GH上運(yùn)動(dòng)受到重力m2g，垂直斜面支持力N2，沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力f2，加速度為則⑧解得m/s2小物體P2在GH上勻加速向下運(yùn)動(dòng)=⑨故軌道長⑩所以s= ⑾15．如圖所示，在坐標(biāo)系xoy中，過原點(diǎn)的直線OC與x軸正向的夾角φ=120176。，在OC右側(cè)有一勻強(qiáng)電場；在第二、三象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直抵面向里。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點(diǎn)射入磁場區(qū)域，并從O點(diǎn)射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ＝30176。，大小為v，粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍。粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由O點(diǎn)返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時(shí)間后再次離開磁場。已知粒子從A點(diǎn)射入到第二次離開磁場所用的時(shí)間恰好等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。忽略重力的影響。求（1）粒子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度的方向和A點(diǎn)到x軸的距離；（2）勻強(qiáng)電場的大小和方向；（3）粒子從第二次離開磁場到再次進(jìn)入電場時(shí)所用的時(shí)間?！緛碓础?008年高考全國卷Ⅰ理綜試題物理部分【答案】（1）垂直左邊界向右；（2），方向跟y軸成120176。角，斜向下指向左邊。（3）【解析】【分析】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)?！驹斀狻浚?）設(shè)磁場左邊界與x軸相交于D點(diǎn)，過O點(diǎn)作速度v垂線OO1，與MN相交于O1點(diǎn)．由幾何關(guān)系可知，在直角三角形OO1D中∠OO1D =45186。設(shè)磁場左右邊界間距為d，則OO1=d。故粒子第一次進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心即為O1點(diǎn)，圓孤軌跡所對(duì)的圓心角為45186。，且O1A為圓弧的半徑R。由此可知，粒子自A點(diǎn)射入磁場的速度與左邊界垂直。A點(diǎn)到x軸的距離：①由洛侖茲力公式、牛頓第二定律及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，得②聯(lián)立①②式得③（2）依題意：勻強(qiáng)電場的方向與x軸正向夾角應(yīng)為135186。設(shè)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，第一次在磁場中飛行的時(shí)間為t1，有④⑤由幾何關(guān)系可知，粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場的速度方向與磁場右邊夾角為45186。設(shè)粒子第二次在磁場中飛行的圓弧的圓心為O2，O2必定在直線OO1上。設(shè)粒子射出磁場時(shí)與磁場右邊界交于P點(diǎn)，則∠OO2P=90186。設(shè)粒子第二次進(jìn)入磁場在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有⑥設(shè)帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3，依題意得⑦由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓定律可知⑧⑨聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨可得⑩（3）由幾何關(guān)系可得：故粒子自P點(diǎn)射出后將做類平拋運(yùn)動(dòng)。則沿電場方向做勻加速運(yùn)動(dòng)：?垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)： ??聯(lián)立得。
數(shù)學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1