最新高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動基礎(chǔ)練習(xí)題-資料下載頁
2025-04-01 22:18本頁面
【正文】 ；（2）除塵效率為；（3）【解析】【詳解】（1）沿N極板射入的塵埃恰好不從極板射出時塵埃的運動軌跡如圖所示，由幾何知識可知，塵埃在磁場中的半徑：r=d，塵埃在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：,解得：。（2）電場、磁場同時存在時,塵埃勻速直線,滿足：，撤去磁場以后粒子在電場作用下平拋，假設(shè)距離N極板y的粒子恰好離開電場：水平方向：豎直方向：加速度：解得：當(dāng)時，時間更長，水平位移，則從平行金屬板出射的塵埃占總數(shù)的百分比：；（3）設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R0,塵埃顆粒在圓形磁場中做圓周運動的半徑為R2，要把塵埃全部收集到位于P處的條狀容器中，就必須滿足另如圖，當(dāng)圓形磁場區(qū)域過P點且與M板的延長線相切時，圓形磁場區(qū)域的半徑R0最小，磁感應(yīng)強度B2最大，有解得：如圖，當(dāng)圓形磁場區(qū)域過P點且與y軸在M板的右端相切時，圓形磁場區(qū)域的半徑R0最大，磁感應(yīng)強度B2最小，有解得：所以圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度B2的大小須滿足的條件為．14．如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域右側(cè)有一寬度也為R足夠長區(qū)域Ⅱ，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向向左的勻強電場，區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場垂直，區(qū)域I邊界上過A點的切線與電場線平行且與FG交于G點，F(xiàn)G右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場區(qū)域Ⅲ．在FG延長線上距G點為R處的M點放置一足夠長的熒光屏MN，熒光屏與FG成角，在A點處有一個粒子源，能沿紙面向區(qū)域內(nèi)各個方向均勻地發(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AO方向射入磁場的粒子，恰能平行于電場方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ并垂直打在熒光屏上（不計粒子重力及其相互作用）求：（1）粒子的初速度大小v0；（2）電場的電場強度大小E；（3）熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度△x【來源】【市級聯(lián)考】湖南省衡陽市2019屆高三下學(xué)期第二次聯(lián)考理科綜合物理試題【答案】（1） （2） （3）【解析】【詳解】(1)如圖所示，分析可知，粒子在區(qū)域I中的運動半徑 由 得 ；(2)因粒子垂直打在熒光屏上，由題意可知，在區(qū)域III中的運動半徑為 由 得： 粒子在電場中做勻減速運動，由動能定理得： 解得：；(3)如圖分析可知，速度方向與電場方向平行向左射入?yún)^(qū)域I中的粒子將平行電場方向從區(qū)域I中最高點穿出，打在離M點處的屏上，由幾何關(guān)系得： 解得： 速度方向與電場方向平行向右射放區(qū)域I中的粒子將平行電場方向從區(qū)域I中最低點穿出打在離M點處的屏上，由幾何關(guān)系得：解得：分析可知所有粒子均未平行于FG方向打在板上，因此熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度為 解得： 。15．如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強磁場．取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子（不計重力），以初速度由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)．當(dāng)和取某些特定值時，可使時刻入射的粒子經(jīng)時間恰能垂直打在P板上（不考慮粒子反彈）。上述為已知量。（1）若 ，求；（2）若，求粒子在磁場中運動時加速度的大??；（3）若，為使粒子仍能垂直打在P板上，求?！緛碓础?014年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試物理（山東卷帶解析)【答案】（1）（2） （3） 或【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)粒子做勻速圓周運動的半徑，由牛頓第二定律得 ……①據(jù)題意由幾何關(guān)系得 ……②聯(lián)立①②式得 ……③（2）設(shè)粒子做圓周運動的半徑為，加速度大小為，由圓周運動公式得 ……④據(jù)題意由幾何關(guān)系得 ……⑤聯(lián)立④⑤式得 ……⑥（3）設(shè)粒子做圓周運動的半徑為，周期為，由圓周運動公式得……⑦由牛頓第二定律得 ……⑧由題意知 ，代入⑧式得 ……⑨粒子運動軌跡如圖所示，、為圓心，、連線與水平方向夾角為，在每個內(nèi)，只有A、B兩個位置才有可能垂直擊中P板，且均要求，由題意可知 ……⑩設(shè)經(jīng)歷完整的個數(shù)為（，1，2，3．．．．．．）若在B點擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得 ……?當(dāng)n=0時，無解；當(dāng)n=1時聯(lián)立⑨?式得或（）……?聯(lián)立⑦⑨⑩?式得……?當(dāng)時，不滿足的要求；若在B點擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得……?當(dāng)時無解當(dāng)時，聯(lián)立⑨?式得 或（）……?聯(lián)立⑦⑧⑨⑩?式得 ……?當(dāng)時，不滿足的要求?！军c睛】
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