高考物理帶電粒子在磁場中的運動技巧-閱讀訓練策略及練習題(含答案)含解析-資料下載頁
2025-04-02 21:56本頁面
【正文】 C點的縱坐標為 （1分）（2）粒子到達C點時的沿x軸方向的速度為 （1分） 沿y軸方向的速度為 （1分）此時粒子在C點的速度為 （1分）粒子的速度方向與x軸的夾角 （1分）磁感應強度最大時，粒子運動的軌道半徑為 （2分）根據(jù)牛頓第二定律 （1分）要是粒子再次打到擋板上，磁感應強度的最大值為 （1分）（3）當磁感應強度為B2時，粒子做半徑為r2的圓周運動到達y軸上的O點，之后做直線運動打到板上， （2分）此時的磁感應強度為 （1分）此后粒子返回到O點，進入磁場后做勻速圓周運動，由對稱性可知粒子將到達D點，接著做直線運動到達C點從A到板，有 （1分）在磁場中做圓周運動的時間 （1分）從O到板再返回O點作直線運動的時間 （1分）從x軸上D點做勻速直線運動到C點的時間為 （1分）總時間為 （1分）考點：帶電粒子在磁場中的運動，牛頓第二定律，平拋運動。13．如圖所示的平面直角坐標系xOy，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強電場，方向垂直于xOy平面向里，正三角形邊長為L，且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P（0，h）點，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場，通過電場后從x軸上的a（2h，0）點進入第Ⅳ象限，又經(jīng)過磁場從y軸上的某點進入第Ⅲ象限，且速度與y軸負方向成45176。角，不計粒子所受的重力。求：（1）電場強度E的大??；（2）粒子到達a點時速度的大小和方向；（3）abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B的最小值?！敬鸢浮浚?）；（2），方向與x軸的夾角為45176。；（3）【解析】【詳解】（1）設粒子在電場中運動的時間為t，則有x=v0t=2h， qE=ma，聯(lián)立以上各式可得 ；（2）粒子達到a點時沿負y方向的分速度為vy=at=v0，所以 ，方向指向第IV象限與x軸正方和成45o角；（3）粒子在磁場中運動時，有 ，當粒子從b點射出時，磁場的磁感應強度為最小值，此時有 ，所以磁感應強度B的最小值14．右圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為V；兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里，圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面朝里．一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的G點射出，已知弧所對應的圓心角為．不計重力，求：（1）離子速度的大??；（2）離子的質(zhì)量．【答案】（1）（2）【解析】【分析】【詳解】試題分析：帶電粒子在磁場中的運動軌跡分析如圖所示（1）由題設知，離子在平行金屬板之間做勻速直線運動，則①又②由①②式得③（2）在圓形磁場區(qū)域，離子做勻速圓周運動．則④由幾何關系有⑤解得考點：帶電粒子在磁場中的運動點評：本題是速度選擇器和帶電粒子在勻強磁場中運動的組合問題，可以列出帶電粒子在磁場中做圓周運動洛倫茲力做向心力的表達式求解，根據(jù)幾何關系求半徑是解題關鍵．15．磁譜儀是測量能譜的重要儀器．磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源s發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，被限束光欄Q限制在的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片P上．（重力影響不計）（1）若能量在E~E＋ΔE（ΔE0，且ΔEE）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進入磁場．試求這些粒子打在膠片上的范圍Δx1.（2）實際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在角內(nèi)進入磁場．試求能量均為Ｅ的粒子打到感光膠片上的范圍Δx2【答案】見解析【解析】【詳解】（1）設粒子以速度v進入磁場，打在膠片上的位置距s的距離為圓周運動粒子的動能由以上三式可得所以化簡可得；（2）動能為E的粒子沿角入射，軌道半徑相同，設為R，粒子做圓周運動粒子的動能由幾何關系得
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