高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)習(xí)題知識(shí)歸納總結(jié)含答案-資料下載頁
2025-04-02 21:57本頁面
【正文】 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．9．如圖甲所示，兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U，兩板間電場可看作均勻的，且兩金屬板外無電場，兩金屬板長L＝ m，兩板間距離d＝ m．在金屬板右側(cè)邊界MN的區(qū)域有一足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子速度v0＝105 m/s，比荷＝108 C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．(1)試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度；(2)任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離是一確定的值s，試通過計(jì)算寫出s 的表達(dá)式（用字母m、v0、q、B表示）．【來源】【市級聯(lián)考】肇慶市2019屆高三第三次統(tǒng)一檢測理綜物理試題【答案】（1）．方向：斜向右上方或斜向右下方，與初速度方向成45176。夾角；（2）s，距離s與粒子在磁場中運(yùn)行速度的大小無關(guān)，s為定值．【解析】【分析】【詳解】（1）偏轉(zhuǎn)電壓由0到200V的變化中，粒子流可能都能射出電場，也可能只有部分粒子能射出電場，設(shè)偏轉(zhuǎn)的電壓為U0時(shí)，粒子剛好能經(jīng)過極板的右邊緣射出，則： 解得U0＝100V知偏轉(zhuǎn)電壓為100V時(shí)，粒子恰好能射出電場，且速度最大．根據(jù)動(dòng)能定理得，．方向：斜向右上方或斜向右下方，與初速度方向成45176。夾角．（2）設(shè)粒子射出電場速度方向與MN間夾角為θ．粒子射出電場時(shí)速度大小為： 在磁場中， 解得R因此粒子射進(jìn)磁場點(diǎn)與射出磁場點(diǎn)間距離為：s．由此可看出，距離s與粒子在磁場中運(yùn)行速度的大小無關(guān)，s為定值．10．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(qiáng)度大小為B方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)的切線與電場線平行且與FG交于G點(diǎn)，F(xiàn)G右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅲ．在FG延長線上距G點(diǎn)為R處的M點(diǎn)放置一足夠長的熒光屏MN，熒光屏與FG成角，在A點(diǎn)處有一個(gè)粒子源，能沿紙面向區(qū)域內(nèi)各個(gè)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(jì)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)半徑為 由 得： 粒子在電場中做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)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(diǎn)穿出，打在離M點(diǎn)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(diǎn)穿出打在離M點(diǎn)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： 。
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