高考物理帶電粒子在復(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)
2025-04-02 21:10本頁(yè)面
【正文】 ），圓內(nèi)有方向垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子（不計(jì)重力），以速度為v0從第二象限的P點(diǎn)，沿平行于x軸正方向射入電場(chǎng)，通過坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入第四象限，速度方向與x軸正方向成，最后從Q點(diǎn)平行于y軸離開磁場(chǎng)，已知P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為。求：（1）帶電粒子的比荷；（2）圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）帶電粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)的總時(shí)間?！緛碓础?020屆天津市六校高三上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（天津外大附校等)【答案】（1） （2） （3）【解析】【詳解】(1)由水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)得2h=v0t1豎直向下的分速度由豎直方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)知vy=at1，加速度為根據(jù)以上式解得(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v，有粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系得，粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r=R由洛倫茲力提供向心力可知解得(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí) 代入數(shù)據(jù)得：10．如圖，離子源A產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場(chǎng)，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知HO＝d，HS＝2d，＝90176。．（忽略粒子所受重力）（1）求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小以及HM與MN的夾角φ；（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點(diǎn)S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處．求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．【來源】2009高考重慶理綜【答案】（1）；45176。（2）（3）【解析】【分析】【詳解】（1）正離子被電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后速度設(shè)為V1，設(shè)對(duì)正離子，應(yīng)用動(dòng)能定理有eU0＝mV12，正離子垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，作類平拋運(yùn)動(dòng)受到電場(chǎng)力F＝qE0、產(chǎn)生的加速度為a＝，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．
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