高考物理一輪復(fù)習(xí)課件：83帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)86張,含詳解-資料下載頁(yè)
2025-01-08 14:09本頁(yè)面
【正文】 子的比荷有關(guān)，所以 A 錯(cuò)誤；粒子被加速的最大動(dòng)能Ekm＝m v2m2＝ 2 m π2R2f2，與加速電壓 U 無(wú)關(guān)， B 錯(cuò)誤；因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)半徑 R ＝m vBq， n Uq ＝m v22，知半徑比為 2 ∶ 1 ， D 正確． 答案 CD 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 2 ．如 圖 8 3 13 所示， MN 、 PQ 是平行金屬板，板長(zhǎng)為 L ，兩板間距離為L(zhǎng)2， PQ 板帶正電，MN 板帶負(fù)電，在 PQ 板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)帶電荷量為 q 、質(zhì)量為 m 的帶負(fù)電粒子以速度 v0從 MN 板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從 PQ 板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從 PQ 板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力．求： 圖 8313 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 (1)兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。? (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小 ． 解析 ( 1) 設(shè)粒子在兩金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t ，由類平拋運(yùn)動(dòng)可知： L ＝ v 0 t ，L2＝12at2， a ＝qEm 聯(lián)立解得： E ＝m v20qL. 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 ( 2) 設(shè)粒子以速度 v 飛出電場(chǎng)后射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度 v 與水平方向的夾角為 θ ，則有 q v B ＝ mv2R， sin θ ＝L2 R，sin θ ＝vyv， v y ＝ at 聯(lián)立解得： B ＝2 m v 0qL. 答案 ( 1) m v20qL ( 2)2 m v 0qL 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 3． (2022廣東湛江測(cè)試 )如 圖 8314所示的平面直角坐標(biāo)系中，虛線 OM與 x軸成 45176。 角，在 OM與 x軸之間 (包括 x軸 )存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在 y軸與 OM之間存在豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一個(gè)質(zhì)量為 m，電荷量為 q的帶正電的粒子以某速度沿 x軸正方向從 O點(diǎn)射入磁場(chǎng)區(qū)域并發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)帶電粒子的重力和空氣阻力，在帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開電場(chǎng)的過(guò)程中，求： 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 圖 8314 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 (1)若帶電粒子從 O點(diǎn)以速度 v1進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域 ， 求帶電粒子第一次離開磁場(chǎng)的位置到 O點(diǎn)的距離 ． (2)若帶電粒子第二次離開電場(chǎng)時(shí)恰好經(jīng)過(guò) O點(diǎn) ， 求粒子最初進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度 v的大小 ． 并討論當(dāng) v變化時(shí) ， 粒子第二次離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小與 v大小的關(guān)系 ． 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 解析 (1) 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有 q v1B ＝ mv21R ① 解得 R ＝m v1qB ② 設(shè)粒子從 N 點(diǎn)離開磁場(chǎng)，如圖所示，由幾何知識(shí)可知 ON ＝ 2 R ③ 聯(lián)立 ②③ 兩式解得： ON ＝2 m v1qB ④ 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 ( 2) 粒子第二次離開磁場(chǎng)后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，若粒子第二次剛好從 O 點(diǎn)離開電場(chǎng)，則： 水平位移 x ＝ 2 R ＝2 m vqB＝ v t ⑤ 解得： t ＝2 mqB ⑥ 豎直位移 y ＝ 2 R ＝2 m vqB＝12at2 ⑦ 而 a ＝Eqm ⑧ 聯(lián)立 ⑥⑦⑧ 式并解得 v ＝EB ⑨ 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 ① 若 v EB，則粒子從 y 軸離開電場(chǎng)，軌跡如上圖，水平位移 x ＝ 2 R ＝2 m vqB＝ v t 得 t ＝2 mqB ⑩ vy＝ at ＝qEmt ＝2 EB ? 則粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度 v2＝ v2y＋ v2＝ 4 E2B2 ＋ v2 ? 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 ② 若 v EB，則粒子從 OM 邊界離開電場(chǎng)，粒子在 x 、 y 方向的位移大小相等 x ＝ v t ? y ＝ x ＝vy2t ，解得 vy＝ 2 v ? 則粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度 v3＝ v2y＋ v2＝ 5 v ? 答案 ( 1)2 m v 1qB ( 2) 見解析 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 二 、 帶電粒子在疊加復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 4． 如 圖 8315所示 ， 質(zhì)量為 m， 帶電荷量 為－ q的微粒以速度 v與水平方向成 45176。 角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 磁場(chǎng)方向 垂直紙面向里 ． 如果微粒做勻速直線運(yùn) 動(dòng) ， 則下列說(shuō)法正確的是 ( )． 圖 8315 A ．微粒受電場(chǎng)力、洛倫茲力、重力三個(gè)力作用 B ．微粒受電場(chǎng)力、洛倫茲力兩個(gè)力作用 C ．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E ＝2 mgq D ．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝mgq v 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 解析 因?yàn)槲⒘Ｗ鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以微粒所受合力為零，受力分析如圖所示，微粒在重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡狀態(tài)，可知， qE ＝ mg ， q v B ＝ 2 mg ，得電場(chǎng)強(qiáng)度 E ＝mgq，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝2 mgq v. 答案 A 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 5． 兩塊金屬板 a、 b平行放置 ， 板間存 在與勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 假 設(shè)電場(chǎng) 、 磁場(chǎng)只存在于兩板間的空 間區(qū)域 ． 一束電子以一定的初速度 v0從兩極板中間 ， 沿垂直于電場(chǎng) 、 磁場(chǎng)的方向射入場(chǎng)中 ， 無(wú)偏轉(zhuǎn)地通過(guò)場(chǎng)區(qū) ，如圖 8316所示 ， 已知板長(zhǎng) l＝ 10 cm， 兩板間距 d＝ cm， 兩板間電勢(shì)差 U＝ 150 V， v0＝ 107 m/s. 圖 8316 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 ( 1) 求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大?。? ( 2) 若撤去磁場(chǎng)，求電子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離，以及電子通過(guò)場(chǎng)區(qū)后動(dòng)能的增加量 ( 電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比em＝ 1011 C/ k g ，電子帶電荷量的大小 e ＝ 10－ 19 C) ． 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 解析 ( 1) 電子進(jìn)入正交的電、磁場(chǎng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則滿足 Be v0＝ eUd， B ＝Uv0d＝ 10－ 4 T ( 2) 設(shè)電子通過(guò)場(chǎng)區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離為 y1 y1＝12at2＝eU2 mdl2v20＝ 10－ 2 m Δ Ek＝ e Ey1＝ eUdy1＝ 10－ 18 J ＝ 55 e V 答案 ( 1 ) 2 .5 10 － 4 T ( 2 ) 1 .1 10 － 2 m 5 5 e V 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練 見 Word版活頁(yè)訓(xùn)練
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