湖北省沙市中學(xué)高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題易錯(cuò)題(參考版)
2025-04-02 05:00本頁(yè)面
【正文】 【來(lái)源】【市級(jí)聯(lián)考】遼寧省大連市2019屆高三雙基礎(chǔ)檢測(cè)物理試題【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可得:，解得：進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力聯(lián)立解得，R=；設(shè)速度偏離原來(lái)方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得，故(2)豎直方向，水平方向，解得:(3)粒子從C點(diǎn)入射，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大弧弦長(zhǎng)CD=2r=，該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，由幾何關(guān)系可得偏向角為，解得:α=60176。(3)將粒子源和加速電場(chǎng)整體向下平移一段距離d(dr)，粒子沿平行于x軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。求：(1)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正方向夾角的正切值。粒子經(jīng)加速后，沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)區(qū)域，再經(jīng)電場(chǎng)作用恰好能垂直打在熒光屏PQ上，粒子重力不計(jì)。PQ為足夠大的熒光屏，在MN和PQ之間有方向豎直向下、寬度為2r的勻強(qiáng)電場(chǎng)(MN與磁場(chǎng)的右邊界相切)?！緛?lái)源】2019年遼寧省遼陽(yáng)市高考物理二模試題【答案】（1）； （2）【解析】【詳解】（1）由動(dòng)能定理有： 解得：v＝v0設(shè)此時(shí)粒子的速度方向與y軸負(fù)方向夾角為θ，則有cosθ＝ 解得：θ＝45176。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的P點(diǎn)以大小為v0的速度垂直射入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力和空氣阻力，P、O兩點(diǎn)間的距離為 ?！緛?lái)源】湖南省常德市2019屆高三第一次模擬考試?yán)砜凭C合物理試題【答案】(1) ；(2) 【解析】【詳解】解：(1)對(duì)于單個(gè)質(zhì)子進(jìn)入加速電場(chǎng)后，則有：又：解得：；根據(jù)對(duì)稱，兩束質(zhì)子會(huì)相遇于的中點(diǎn)P，粒子束由CO方向射入，根據(jù)幾何關(guān)系可知必定沿OP方向射出，出射點(diǎn)為D，過(guò)C、D點(diǎn)作速度的垂線相交于K，則K，則K點(diǎn)即為軌跡的圓心，如圖所示，并可知軌跡半徑r=R根據(jù)洛倫磁力提供向心力有：可得磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度：(2)磁場(chǎng)O的圓心上移了，則兩束質(zhì)子的軌跡將不再對(duì)稱，但是粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)達(dá)半徑認(rèn)為R，對(duì)于上方粒子，將不是想著圓心射入，而是從F點(diǎn)射入磁場(chǎng)，如圖所示，E點(diǎn)是原來(lái)C點(diǎn)位置，連OF、OD，并作FK平行且等于OD，連KD，由于OD=OF=FK，故平行四邊形ODKF為菱形，即KD=KF=R，故粒子束仍然會(huì)從D點(diǎn)射出，但方向并不沿OD方向，K為粒子束的圓心由于磁場(chǎng)上移了，故sin∠COF==，∠COF=，∠DOF=∠FKD=對(duì)于下方的粒子，沒(méi)有任何改變，故兩束粒子若相遇，則只可能相遇在D點(diǎn)，下方粒子到達(dá)C后最先到達(dá)D點(diǎn)的粒子所需時(shí)間為而上方粒子最后一個(gè)到達(dá)E點(diǎn)的試卷比下方粒子中第一個(gè)達(dá)到C的時(shí)間滯后上方最后的一個(gè)粒子從E點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)所需時(shí)間為要使兩質(zhì)子束相碰，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足聯(lián)立解得5．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，半徑均為R，圓心O、O′在質(zhì)子束的入射方向上，其連線與質(zhì)子入射方向垂直且距離為H=R；整個(gè)裝置處于真空中，忽略粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。湖北省沙市中學(xué)高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題易錯(cuò)題一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題
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