高考物理帶電粒子在復合場中的運動習題知識歸納總結word-資料下載頁
2025-04-05 04:58本頁面
【正文】 v2．(3)因區(qū)域Ⅱ內磁場發(fā)生器故障，導致區(qū)域Ⅱ中磁感應強度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進入區(qū)域I的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數的百分比．【來源】【全國市級聯考】湖南省衡陽市2018屆高三下學期第三次聯考理綜物理試題【答案】（1）E=v1B1。（2）。（3）%．【解析】（1）等離子體由下方進入區(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉，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,設速度為v3,則有： 根據題意，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： 氙原子核經過區(qū)域I加速后，離開PQ的速度大小為，根據動能定理可知：其中電壓 聯立可得（3）根據題意，當區(qū)域Ⅱ中的磁場變?yōu)橹?，根?可知，r′=r=D ①根據示意圖可知，沿著AF方向射入的氙原子核，恰好能夠從M點沿著軌跡1進入區(qū)域I，而沿著AF左側射入的粒子將被上極板RM擋住而無法進入區(qū)域I．該軌跡的圓心O1，正好在N點，AO1=MO1=D，所以根據幾何關系可知，此時∠FAN=900；②根據示意圖可知，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進入區(qū)域I，而沿著AG右側射入的粒子將被下極板SN擋住而無法進入區(qū)域I． AO2=AN=NO2=D，所以此時入射角度∠GAN=300；根據上述分析可知，只有∠FAG=600；這個范圍內射入的粒子還能進入區(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公式的應用，掌握由洛倫茲力提供向心力的求解方法，理解動能定理的內容，注意正確畫出運動軌跡，及分清各段運動性質；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)的粒子數點比．10．如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內有磁感應強度大小為B方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域右側有一寬度也為R足夠長區(qū)域Ⅱ，區(qū)域Ⅱ內有方向向左的勻強電場，區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場垂直，區(qū)域I邊界上過A點的切線與電場線平行且與FG交于G點，FG右側為方向向外、磁感應強度大小為B2的勻強磁場區(qū)域Ⅲ．在FG延長線上距G點為R處的M點放置一足夠長的熒光屏MN，熒光屏與FG成角，在A點處有一個粒子源，能沿紙面向區(qū)域內各個方向均勻地發(fā)射大量質量為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入區(qū)域Ⅱ并垂直打在熒光屏上（不計粒子重力及其相互作用）求：（1）粒子的初速度大小v0；（2）電場的電場強度大小E；（3）熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度△x【來源】【市級聯考】湖南省衡陽市2019屆高三下學期第二次聯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中的運動半徑 由 得 ；(2)因粒子垂直打在熒光屏上，由題意可知，在區(qū)域III中的運動半徑為 由 得： 粒子在電場中做勻減速運動，由動能定理得： 解得：；(3)如圖分析可知，速度方向與電場方向平行向左射入區(qū)域I中的粒子將平行電場方向從區(qū)域I中最高點穿出，打在離M點處的屏上，由幾何關系得： 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中最低點穿出打在離M點處的屏上，由幾何關系得：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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