高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動技巧-閱讀訓(xùn)練策略及練習(xí)題-資料下載頁
2025-04-05 04:16本頁面
【正文】 聯(lián)考】湖南省衡陽市2018屆高三下學(xué)期第三次聯(lián)考理綜物理試題【答案】（1）E=v1B1。（2）。（3）%．【解析】（1）等離子體由下方進入?yún)^(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉(zhuǎn)，當粒子受到的電場力等于洛倫茲力時，形成穩(wěn)定的勻強電場，設(shè)等離子體的電荷量為q′ ，則 即 （2）氙原子核在磁場中做勻速圓周運動時,設(shè)速度為v3,則有： 根據(jù)題意，在A處發(fā)射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成寬度為D的平行氙原子核束，即則： 氙原子核經(jīng)過區(qū)域I加速后，離開PQ的速度大小為，根據(jù)動能定理可知：其中電壓 聯(lián)立可得（3）根據(jù)題意，當區(qū)域Ⅱ中的磁場變?yōu)橹?，根?jù) 可知，r′=r=D ①根據(jù)示意圖可知，沿著AF方向射入的氙原子核，恰好能夠從M點沿著軌跡1進入?yún)^(qū)域I，而沿著AF左側(cè)射入的粒子將被上極板RM擋住而無法進入?yún)^(qū)域I．該軌跡的圓心O1，正好在N點，AO1=MO1=D，所以根據(jù)幾何關(guān)系可知，此時∠FAN=900；②根據(jù)示意圖可知，沿著AG方向射入的氙原子核，恰好從下極板N點沿著軌跡2進入?yún)^(qū)域I，而沿著AG右側(cè)射入的粒子將被下極板SN擋住而無法進入?yún)^(qū)域I． AO2=AN=NO2=D，所以此時入射角度∠GAN=300；根據(jù)上述分析可知，只有∠FAG=600；這個范圍內(nèi)射入的粒子還能進入?yún)^(qū)域I．該區(qū)域的粒子占A處總粒子束的比例為 點睛：考查牛頓第二定律與運動學(xué)公式的應(yīng)用，掌握由洛倫茲力提供向心力的求解方法，理解動能定理的內(nèi)容，注意正確畫出運動軌跡，及分清各段運動性質(zhì)；第三問要注意臨界條件，求出恰從上、下兩邊緣射出的粒子的入射角，從而求出射入Ⅰ區(qū)的粒子數(shù)點比．14．如圖所示，在坐標系xoy中，過原點的直線OC與x軸正向的夾角φ=120176。，在OC右側(cè)有一勻強電場；在第二、三象限內(nèi)有一勻強磁場，其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直抵面向里。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域，并從O點射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ＝30176。，大小為v，粒子在磁場中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍。粒子進入電場后，在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期。忽略重力的影響。求（1）粒子經(jīng)過A點時速度的方向和A點到x軸的距離；（2）勻強電場的大小和方向；（3）粒子從第二次離開磁場到再次進入電場時所用的時間。【來源】2008年高考全國卷Ⅰ理綜試題物理部分【答案】（1）垂直左邊界向右；（2），方向跟y軸成120176。角，斜向下指向左邊。（3）【解析】【分析】本題考查帶電粒子在磁場中的運動?！驹斀狻浚?）設(shè)磁場左邊界與x軸相交于D點，過O點作速度v垂線OO1，與MN相交于O1點．由幾何關(guān)系可知，在直角三角形OO1D中∠OO1D =45186。設(shè)磁場左右邊界間距為d，則OO1=d。故粒子第一次進入磁場的運動軌跡的圓心即為O1點，圓孤軌跡所對的圓心角為45186。，且O1A為圓弧的半徑R。由此可知，粒子自A點射入磁場的速度與左邊界垂直。A點到x軸的距離：①由洛侖茲力公式、牛頓第二定律及圓周運動的規(guī)律，得②聯(lián)立①②式得③（2）依題意：勻強電場的方向與x軸正向夾角應(yīng)為135186。設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，第一次在磁場中飛行的時間為t1，有④⑤由幾何關(guān)系可知，粒子再次從O點進入磁場的速度方向與磁場右邊夾角為45186。設(shè)粒子第二次在磁場中飛行的圓弧的圓心為O2，O2必定在直線OO1上。設(shè)粒子射出磁場時與磁場右邊界交于P點，則∠OO2P=90186。設(shè)粒子第二次進入磁場在磁場中運動的時間為t2，有⑥設(shè)帶電粒子在電場中運動的時間為t3，依題意得⑦由勻變速運動的規(guī)律和牛頓定律可知⑧⑨聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨可得⑩（3）由幾何關(guān)系可得：故粒子自P點射出后將做類平拋運動。則沿電場方向做勻加速運動：?垂直電場方向做勻速直線運動： ??聯(lián)立得。15．如圖所示，在第一象限內(nèi)存在勻強電場，電場方向與x軸成45176。角斜向左下，在第四象限內(nèi)有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域是由一個半徑為R的半圓和一個長為2R、寬為的矩形組成，磁場的方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力忽略不計)以速度v從Q(0，3R)點垂直電場方向射入電場，恰在P(R，0)點進入磁場區(qū)域．(1)求電場強度大小及粒子經(jīng)過P點時的速度大小和方向；(2)為使粒子從AC邊界射出磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件；(3)為使粒子射出磁場區(qū)域后不會進入電場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)不大于多少?【來源】【市級聯(lián)考】山東省泰安市2019屆高三第二次模擬考試理綜物理試題【答案】(1) ；，速度方向沿y軸負方向(2)(3)【解析】【分析】【詳解】（1）在電場中，粒子沿初速度方向做勻速運動沿電場力方向做勻加速運動，加速度為a設(shè)粒子出電場時沿初速度和沿電場力方向分運動的速度大小分別為、合速度、聯(lián)立可得進入磁場的速度，速度方向沿y軸負方向（2）由左手定則判定，粒子向右偏轉(zhuǎn)，當粒子從A點射出時，運動半徑由得當粒子從C點射出時，由勾股定理得解得由得根據(jù)粒子在磁場中運動半徑隨磁場減弱而增大，可以判斷，當時，粒子從AC邊界射出（3）為使粒子不再回到電場區(qū)域，需粒子在CD區(qū)域穿出磁場，設(shè)出磁場時速度方向平行于x軸，其半徑為，由幾何關(guān)系得解得由得磁感應(yīng)強度小于，運轉(zhuǎn)半徑更大，出磁場時速度方向偏向x軸下方，便不會回到電場中
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1