學(xué)案11帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-資料下載頁
2025-05-11 07:23本頁面
【正文】 dR 21－ ? 3 d ?2 y1＝ R1－ R 21－ ? 3 d ?2 y2＝ l t an θ 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 考題 3 則速率為 λ v 0 ( λ 1) 的顆粒打在收集板上的位置到 O 點(diǎn)的距離為 y ＝ y 1 ＋ y 2 解得 y ＝ d (5 λ － 25 λ2－ 9 ) ＋3 l25 λ2－ 9. 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 審題模板 11 帶電粒子在 復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 與能量問 題的結(jié)合 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 解析 ( 1) 帶電小球垂直于邊界 GH 進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有： qE ＝ mg ① 帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力且經(jīng)過半個(gè)圓周到達(dá) O 點(diǎn)，碰后再經(jīng)過半個(gè)圓周回到低一級(jí)平臺(tái)．設(shè)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T ′ . 根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期公式 T ′ ＝2π mqB 0 ② 因?yàn)門4＝T ′2，即 T ＝ 2 T ′ .由 ①② 消去 q ，得交變磁場(chǎng)變化的周期 T ＝4π EgB 0 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 ( 2) 小球在高一級(jí)平臺(tái)上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，初速度等于在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度，由牛頓第二定律有： q v B 0 ＝ mv2r ③ 由幾何關(guān)系有： r ＝h2 ④ 聯(lián)立 ①③④ ，解得： v ＝gB 0 h2 E ⑤ 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 ( 3 ) 設(shè)小球碰后的速度大小為 v ′ ，碰后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r ′ ， 由牛頓第二定律有 q v ′ B0＝ mv ′2r ′ ⑥ 由幾何關(guān)系有 r ′ ＝h4 ⑦ 聯(lián)立解得 v ′ ＝gB0h4 E ⑧ 設(shè)碰后物塊獲得的動(dòng)能為 Ek，因碰撞過程無能量損失， 有12m v2＝12m v ′2＋ Ek ⑨ 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 物塊由 C 運(yùn)動(dòng)到 D 的過程由能量守恒得： E k ＝ fs ＋ E p ⑩ 聯(lián)立 ⑤⑧⑨⑩ 解得 E p ＝3 mg 2 B 20 h 232 E 2 － fs 答案 ( 1) 4π EgB0 ( 2) gB 0 h2 E ( 3) 3 mg2 B 20 h232 E 2 － fs 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 【思維提升】 1 ． 小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，電場(chǎng)力與重力應(yīng)平衡． 2 ．小球的速度要反向，只有磁場(chǎng)方向反向， 小球才能返回低一級(jí)平臺(tái)，由此可確定磁場(chǎng)變化周期． 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 【大顯身手】 如圖 9 所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) E ＝ 4 V/m ，方向水平向左，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝ 2 T ，方向垂直紙面向里，質(zhì)量 m ＝ 1 k g 的帶正電小物體 A ，從 M 點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直墻壁無初速度下滑，它滑行 h ＝ m 到 N點(diǎn)時(shí)脫離墻壁做曲線運(yùn)動(dòng)，在通過 P 點(diǎn)瞬間 A 受力平衡，此時(shí)其速度與水平方向成 45176。 角，且 P 點(diǎn)與 M 點(diǎn)的高度差為 H ＝ m ， g 取 1 0 m /s2. 試求： 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 圖 9 ( 1 ) A 沿墻壁下滑時(shí)，克服摩擦力做的功 W f； ( 2 ) P 點(diǎn)與 M 點(diǎn)的水平距離 s 是多少． 答案 ( 1) 6 J ( 2) 0 .6 m 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 解析 ( 1) 小物體 A 在 N 點(diǎn)有 N ＝ 0 ， q vNB ＝ qE ， vN＝EB＝ 2 m /s 對(duì)小物體 A 從 M 到 N 的運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用動(dòng)能定理得 m g h － Wf＝12m v 2 N－ 0 Wf＝ m g h －12m v 2N＝ 6 J 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板 學(xué)案 11 審題模板 ( 2) 對(duì)小物體 A 通過 P 點(diǎn)的瞬間進(jìn)行受力分析， θ ＝ 45176。 ， qE ＝ mg ， q ＝mgE＝ C c os θ ＝mgq vPB， vP＝mgqB c os θ＝ 2 2 m /s 對(duì)小物體 A 從 N 到 P 的運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用動(dòng)能定理得 mg ( H － h ) － qEs ＝12m v 2P－12m v 2N 故 s ＝ m 本學(xué)案欄目開關(guān) 考題 1 考題 2 考題 3 審題模板
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