高中物理試卷物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)題分類(lèi)匯編及解析-資料下載頁(yè)
2025-04-05 04:06本頁(yè)面
【正文】 子運(yùn)動(dòng)的總時(shí) 代入數(shù)據(jù)得：12．如圖所示為一“匚”字型金屬框架截面圖，上下為兩水平且足夠長(zhǎng)平行金屬板，通過(guò)左側(cè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝1m的金屬板連接．空間中有垂直紙面向里場(chǎng)強(qiáng)大小B＝，金屬框架在外力的作用下以速度v0＝1m/s水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．框架內(nèi)O處有一質(zhì)量為m＝、帶正電q＝1C的小球．若以某一速度水平向右飛出時(shí)，則沿圖中虛線′做直線運(yùn)動(dòng)；若小球在O點(diǎn)靜止釋放，則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡沿如圖曲線（實(shí)線）所示，已知此曲線在最低點(diǎn)P的曲率半徑（曲線上過(guò)P點(diǎn)及緊鄰P點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓的半徑叫做該點(diǎn)的曲率半徑）為P點(diǎn)到O點(diǎn)豎直高度h的2倍，重力加速度g取10 m/s2．求：（1）小球沿圖中虛線做直線運(yùn)動(dòng)速度v大?。?）小球在O點(diǎn)靜止釋放后軌跡最低點(diǎn)P到O點(diǎn)豎直高度h【來(lái)源】江西省名校（臨川一中、南昌二中)20182019學(xué)年高三5月聯(lián)合考理綜物理試題【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】解：(1)框架向左運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：板間場(chǎng)強(qiáng)：小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡：可解得：(2)最大速率點(diǎn)在軌跡的最低點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理可得：最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：聯(lián)立可解得：13．磁流體發(fā)電的工作原理示意如圖．圖中的長(zhǎng)方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長(zhǎng)、高、寬分別為，前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻R相連．整個(gè)發(fā)電導(dǎo)管處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖垂直前后側(cè)面．發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動(dòng)，并通過(guò)專(zhuān)用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)．已知?dú)怏w在磁場(chǎng)中的流速為，求：（1）磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E的大小；（2）磁流體發(fā)電機(jī)對(duì)外供電時(shí)克服安培力做功的功率多大；（3）磁流體發(fā)電機(jī)對(duì)外供電時(shí)的輸出效率.【來(lái)源】【全國(guó)百?gòu)?qiáng)?！刻旖蚴袑?shí)驗(yàn)中學(xué)2019屆高三考前熱身訓(xùn)練物理試題【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】解：(1)磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)： (2)回路中的電流： 發(fā)電機(jī)內(nèi)阻： 受到的安培力：克服安培力做功的功率：安克服安培力做功的功率：安 (3)磁流體發(fā)電機(jī)對(duì)外供電時(shí)的輸出效率： 外電壓： 磁流體發(fā)電機(jī)對(duì)外供電時(shí)的輸出效率：14．在空間中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其豎直邊界AB、CD的寬度為d，在邊界AB左側(cè)是豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從P點(diǎn)以大小為v0的水平初速度射入電場(chǎng)，隨后與邊界AB成45176。射入磁場(chǎng)，若粒子能垂直CD邊界飛出磁場(chǎng)，試求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）從進(jìn)入電場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的總時(shí)間。 【來(lái)源】陜西省漢中市漢臺(tái)區(qū)2019屆高三年級(jí)教學(xué)質(zhì)量第一次檢測(cè)考試物理試題【答案】（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為；（2）從進(jìn)入電場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的總時(shí)間為。【解析】【詳解】（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)得：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：；（2）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的豎直分速度為：vy=vsin45176。=v0=，解得，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：；粒子在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)的周期為： ；粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角我：θ=45176。，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的總時(shí)間為：15．如圖所示，x軸正方向有以(0，)為圓心、半徑為r=，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=103T，方向垂直紙面向里。PQ為足夠大的熒光屏，在MN和PQ之間有方向豎直向下、寬度為2r的勻強(qiáng)電場(chǎng)(MN與磁場(chǎng)的右邊界相切)。粒子源中有帶正電的粒子不斷地由靜止電壓U=800V的加速電場(chǎng)加速。粒子經(jīng)加速后，沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)區(qū)域，再經(jīng)電場(chǎng)作用恰好能垂直打在熒光屏PQ上，粒子重力不計(jì)。粒子的比荷為=1010C/kg。求：(1)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正方向夾角的正切值。(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。(3)將粒子源和加速電場(chǎng)整體向下平移一段距離d(dr)，粒子沿平行于x軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。求粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(計(jì)算時(shí)π取3)。【來(lái)源】【市級(jí)聯(lián)考】遼寧省大連市2019屆高三雙基礎(chǔ)檢測(cè)物理試題【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可得:，解得：進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力聯(lián)立解得，R=；設(shè)速度偏離原來(lái)方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得，故(2)豎直方向，水平方向，解得:(3)粒子從C點(diǎn)入射，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大弧弦長(zhǎng)CD=2r=，該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，由幾何關(guān)系可得偏向角為，解得:α=60176。；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得：在電場(chǎng)中，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：
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