高考物理帶電粒子在磁場中的運動易錯題專項復(fù)習(xí)附答案解析-資料下載頁
2025-04-02 21:58本頁面
【正文】 央A點由靜止釋放，t＝0時刻，粒子剛好從小孔O進入上方磁場中，在t1時刻粒子第一次撞到左擋板P上，緊接著在t1＋t2時刻粒子撞到了右擋板Q上，然后粒子又從O點豎直向下返回平行金屬板間，接著再返回磁場做前面所述的運動．粒子與擋板碰撞前后電荷量不變，沿板面的分速度不變，垂直于板面的分速度大小不變、方向相反，不計碰撞的時間及磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)影響．圖中t1,t2未知，求：(1)粒子第一次從A到達O點時的速度大??；(2) 粒子從O點第一次撞到左擋板P的時間t1的大??；(3)圖乙中磁感應(yīng)強度Bx的大小；(4)兩金屬板M和N之間的距離d.【答案】（1）v＝（2）t1＝（3）Bx＝2B0（4）d＝，n＝0,1,2,3【解析】【分析】粒子在電場間做勻加速直線運動，由動能定理求出粒子剛進入磁場的速度，在磁場中做圓周運動，由幾何關(guān)系得圓心角求出運動時間，粒子在整個裝置中做周期性的往返運動，由幾何關(guān)系得半徑求出磁感應(yīng)強度Bx的大小，在t1～(t1＋t2)時間內(nèi)，粒子做勻速圓周運動，由周期關(guān)系求出在金屬板M和N間往返時間，再求出金屬板M和N間的距離。解：(1) 解得(2)由得(3)由得，粒子做勻速圓周運動的半徑， 粒子在整個裝置中做周期性的往返運動，運動軌跡如圖所示由圖易知： 解得 (４)在t1～(t1＋t2)時間內(nèi)，粒子做勻速圓周運動的周期 設(shè)粒子在金屬板M和N間往返時間為t，有且滿足： 聯(lián)立可得金屬板M和N間的距離：10．如圖所示，在x軸上方有垂直xOy平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B1=B0，在x軸下方有交替分布的勻強電場和勻強磁場，勻強電場平行于y軸，勻強磁場B2=2B0垂直于xOy平面，圖象如圖所示．一質(zhì)量為m，電量為q的粒子在時刻沿著與y軸正方向成60176。角方向從A點射入磁場，時第一次到達x軸，并且速度垂直于x軸經(jīng)過C點，C與原點O的距離為3L．第二次到達x軸時經(jīng)過x軸上的D點，D與原點O的距離為4L．（不計粒子重力，電場和磁場互不影響，結(jié)果用B0、m、q、L表示）（1）求此粒子從A點射出時的速度υ0；（2）求電場強度E0的大小和方向；（3）粒子在時到達M點，求M點坐標．【答案】（1） （2） （3）（9L，）【解析】試題分析：（1）設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R1，由牛頓第二定律得①根據(jù)題意由幾何關(guān)系可得②聯(lián)立①②得③（2）粒子在第一象限磁場中運動的周期設(shè)為T1，可得④粒子在第四象限磁場中運動的周期設(shè)為T2，可得⑤根據(jù)題意由幾何關(guān)系可得⑥由④⑤⑥可得⑦⑧綜上可以判斷3t0—4 t0粒子在第四象限的磁場中剛好運動半個周期，半徑為⑨由牛頓第二定律得⑩2 t0—3 t0,粒子做勻減速直線運動，qE=ma 1112綜上解得13（3）由題意知，粒子在8 t0時剛在第四象限做完半個圓周運動，x=9L 14粒子在電場中減速運動的時間為t0，由運動學(xué)公式可得15聯(lián)立③ ⑨⑩1112可解得16聯(lián)立可得M點的坐標為（9L，） 17考點：帶電粒子在電場及在磁場中的運動.
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1