高考物理總復(fù)習(xí)83帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動83張-資料下載頁
2025-01-08 13:48本頁面
【正文】 度 B0為已知量，使得小球能豎直向下通過 D 點，求磁場每一次作用時間 t0的最小值 ( 用題中所給物理量的符號表示 ) ； (2) 如果磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0為已知量，試推出滿足條件的時刻t1的表達(dá)式 ( 用題中所給物理量的符號表示 ) ； (3) 若小球能始終在電磁場所在空間做周期性運(yùn)動，則當(dāng)小球運(yùn)動的周期最大時，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0及運(yùn)動的最大周期 T 的大小 ( 用題中所給物理量的符號表示 ) 。 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 [ 解析 ] (1) 當(dāng)小球僅有電場作用時： mg ＝ Eq ，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動。 在 t1 時刻加入磁場，小球在時間 t0內(nèi)將做勻速圓周運(yùn)動，圓周運(yùn)動周期為 T0，若豎直向下通過 D 點，由圖甲分析可知： t0＝3 T04＝3π m2 qB0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 ( 2) PF － PD ＝ R 即： v0t1－ L ＝ R q v0B0＝m v20R 所以 v0t1－ L ＝m v0qB0 ， t1＝Lv0＋mqB0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 ( 3) 小球運(yùn)動的速率始終不 變，當(dāng) R 變大時， T0也增加，小球在磁場中運(yùn)動的周期 T 增加，在小球不飛出電磁場的情況下，當(dāng) T 最大時有： DQ ＝ 2 R ＝Lπ＝2 m v0qB0， B0＝2π m v0qL T0＝2π Rv0＝Lv0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 由圖分析可知小球在電磁場中運(yùn)動的最大周期： T ＝8 3 T04＝6 Lv0，小球運(yùn)動軌跡如圖乙所示。 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 [ 答案 ] ( 1)3π m2 qB0 ( 2) t1＝Lv0＋mqB0 ( 3)2π m v0qL 6 Lv0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 ( 2022 湖北襄陽調(diào)研 ) 如圖甲所示，在以 O 為坐標(biāo)原點的xO y 平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個帶正電小球在 0 時刻以 v0＝ 3 gt0的初速度從 O 點沿＋ x 方向 ( 水平向右 ) 射入該空間，在 t0時刻該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場，其中電場沿－ y 方向 ( 豎直向上 ) ，場強(qiáng)大小 E0＝mgq， 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 磁場垂直于 xO y 平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B0＝π mqt0。已知小球的質(zhì)量為 m ，帶電荷量為 q ，時間單位 t0，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭 ，空氣阻力不計。試求： 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 ( 1) 12 t0末小球速度的大小。 ( 2) 在給定的 xO y 坐標(biāo)系中，大體畫出小球在 O 到 24 t0內(nèi)運(yùn)動軌跡的示意圖。 ( 3) 30 t 0 內(nèi)小球距 x 軸的最大距離。 [ 答案 ] ( 1) 13 gt 0 ( 2) 見解析 ( 3) (92＋3 2 ＋ 3π) gt20 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 [ 解析 ] ( 1) 0 ～ t0內(nèi)，小球只受重力作用，做平拋運(yùn)動。當(dāng)同時加上電場和磁場時，電場力： F1＝ qE0＝ mg ，方向向上，因為重力和電場力恰好平衡，所以在電場和磁場同時存在時小球受洛倫茲力作用而做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有： q v B0＝ mv2r 運(yùn)動周期 T ＝2π rv 聯(lián)立解得 T ＝ 2 t0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 電場、磁場同時存在的時間正好是小球做圓周運(yùn)動周期的 5 倍，即在這 10 t0內(nèi)，小球恰好做了 5 個完整的勻速圓周運(yùn)動。所以小球在 t1＝ 12 t0時刻的速度相當(dāng)于小球做平拋運(yùn)動 t ＝ 2 t0時的末速度。 vy＝ g 2 t0＝ 2 gt0，所以 12 t0末 v1＝ v2x＋ v2y＝ 13 gt0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 ( 2) 24 t0內(nèi)運(yùn)動軌跡的示意圖如圖所示。 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 ( 3) 分析可知，小球在 30 t0時與 24 t0時的位置相同，在 24 t0內(nèi)小球做了 t2＝ 3 t0的平拋運(yùn)動，和半個圓周運(yùn)動。 23 t0末小球平拋運(yùn)動的豎直分位移大小為： y2＝12g (3 t0)2＝92gt20，豎直分速度 v y2＝ 3 gt0 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 所以小球速度方向與豎直方向的夾角為 θ ＝ 45 176。 ，速度大小為 v2＝ 3 2 gt0 此后小球做勻速圓周運(yùn)動的半徑 r2＝m v2qB0＝3 2 gt20π 30 t0內(nèi)小球距 x 軸的最大距離： y3＝ y2＋ (1 ＋ c os45176。 ) r2＝ (92＋3 2 ＋ 3π) gt20。 必考內(nèi)容 第八章 第 3講 走向高考 高考一輪總復(fù)習(xí) 人教版 物理 課后強(qiáng)化作業(yè) （點此鏈接）
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