高考物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動知識歸納-資料下載頁
2025-04-17 12:49本頁面
【正文】 ，有t2＝T ?t2＝ ?t＝t1＋t2＝【思維提升】注重受力分析，尤其是運(yùn)動過程分析以及圓心的確定，畫好示意圖，根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律及動能觀點(diǎn)求解.[]【拓展3】如圖所示，真空室內(nèi)存在寬度為s＝8 cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T，＝10－27 kg，電荷量為q＝＋10－19 C，速率為v＝106 m/、cd足夠長，cd為厚度不計的金箔，金箔右側(cè)cd與MN之間有一寬度為L＝ ＝－10－6 C的點(diǎn)電荷形成的電場區(qū)域(點(diǎn)電荷左側(cè)的電場分布以MN為邊界).不計α粒子的重力，靜電力常量k＝109 Nm2/C2，(取sin 37176。＝，cos 37176。＝)求：(1)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度y；(2)打在金箔d端離cd中心最遠(yuǎn)的粒子沿直線穿出金箔，經(jīng)過無場區(qū)進(jìn)入電場就開始以O(shè)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，垂直打在放置于中心線上的熒光屏FH上的E點(diǎn)(未畫出)，計算OE的長度；(3)計算此α粒子從金箔上穿出時損失的動能.【解析】(1)粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，有qvB＝m，得R＝＝ m如圖所示，當(dāng)α粒子運(yùn)動的圓軌跡與cd相切時，上端偏離O′最遠(yuǎn)，由幾何關(guān)系得O′P＝＝ m當(dāng)α粒子沿Sb方向射入時，下端偏離O′最遠(yuǎn)，由幾何關(guān)系得O′Q＝＝ m故金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度為y＝O′Q＋O′P＝ m(2)如上圖所示，下偏距離為y′，則tan 37176。＝，y′＝Ltan 37176。＝ m所以，圓周運(yùn)動的半徑為r＝＝ m(3)設(shè)α粒子穿出金箔時的速度為v′，由牛頓第二定律有kα粒子從金箔上穿出時損失的動能為ΔEk＝mv2－mv′2＝10－14 J 易錯門診 【例4】豎直的平行金屬平板A、B相距為d，板長為L，板間的電壓為U，垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場只分布在兩板之間，＋q、最后油滴從板的下端點(diǎn)離開，求油滴離開場區(qū)時速度的大小.【錯解】由題設(shè)條件有Bqv＝qE＝q，v＝；油滴離開場區(qū)時，水平方向有Bqv＋qE＝ma，v＝2a豎直方向有v＝v2＋2gL離開時的速度v′＝【錯因】洛倫茲力會隨速度的改變而改變，對全程而言，帶電體是在變力作用下的一個較為復(fù)雜的運(yùn)動，對這樣的運(yùn)動不能用牛頓第二定律求解，只能用其他方法求解. 【正解】由動能定理有mgL＋qEmv2由題設(shè)條件油滴進(jìn)入磁場區(qū)域時有Bqv＝qE，E＝U/d由此可以得到離開磁場區(qū)域時的速度v′＝【思維提升】解題時應(yīng)該注意物理過程和物理情景的把握，時刻注意情況的變化，然后結(jié)合物理過程中的受力特點(diǎn)和運(yùn)動特點(diǎn)，利用適當(dāng)?shù)慕忸}規(guī)律解決問題，遇到變力問題，特別要注意與能量有關(guān)規(guī)律的運(yùn)用.杭州家
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