高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題提高題專題含答案(參考版)
2025-04-02 21:09本頁(yè)面
【正文】 =v0=，解得，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：；粒子在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)的周期為： ；粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角我：θ=45176。 【來源】陜西省漢中市漢臺(tái)區(qū)2019屆高三年級(jí)教學(xué)質(zhì)量第一次檢測(cè)考試物理試題【答案】（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為；（2）從進(jìn)入電場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的總時(shí)間為?！鱰=以此類推，小球在空中第n1次到第n次碰撞水平位移xn=nx1=所以，在空中碰撞8次時(shí)的水平位移x0=（1+2+3+4+5+6+7+8）=第8次碰后vb8=va8=所以，△xb=vb8=△xa=va8+=所以，水平位移分別為xa=x0+△xa=xb=x0+△xb=9．如圖所示，空間存在方向垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在0yd的區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在yd的區(qū)域Ⅱ、電荷量為q的粒子以速度 從O點(diǎn)沿y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ.不計(jì)粒子重力．(1) 求粒子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：(2) 若粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ時(shí)的速度為 ，求粒子打在x軸上的位置坐標(biāo)，并求出此過程中帶電粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3) 若此粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ的速度 ，求該粒子打在x軸上位置坐標(biāo)的最小值．【來源】江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市2019屆高三第二次模擬考試物理試題【答案】（1）（2） （3）【解析】【分析】【詳解】（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛侖磁力提供向心力：把，代入上式，解得： (2) 當(dāng)粒子射入?yún)^(qū)域Ⅰ時(shí)的速度為時(shí)，如圖所示在OA段圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在O1，半徑為在AB段圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在O2，半徑為在BP段圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在O3，半徑為可以證明ABPO3為矩形，則圖中,由幾何知識(shí)可得：所以：所以粒子打在x軸上的位置坐標(biāo)粒子在OA段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：粒子在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子在BP段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為在此過程中粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間： (3)設(shè)粒子在區(qū)域Ⅰ中軌道半徑為R，軌跡由圖可得粒子打在x軸上位置坐標(biāo)：化簡(jiǎn)得： 把上式配方：化簡(jiǎn)為：則當(dāng)時(shí)，位置坐標(biāo)取最小值：10．在空間中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其豎直邊界AB、CD的寬度為d，在邊界AB左側(cè)是豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從P點(diǎn)以大小為v0的水平初速度射入電場(chǎng)，隨后與邊界AB成45176。后離開磁場(chǎng)，小球a在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖：分析得半徑R=由得：v=(2)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程s1=πR=電場(chǎng)中加速度電場(chǎng)的路程小球a射入磁場(chǎng)到與小球b相碰過程運(yùn)動(dòng)的路程(3)a、b球彈性碰撞，質(zhì)量相等每一次碰撞速度交換．D點(diǎn)碰后，兩球速度分別為vaD=0，vbD=此后兩球拋離平臺(tái)，豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng)由得，兩小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 水平方向：b球勻速運(yùn)動(dòng)，a球加速運(yùn)動(dòng)，加速度每次碰到下一次碰撞，兩球位移相等，v—t圖如圖所示：可得，每?jī)纱闻鲎查g隔時(shí)間是定值： 由所以小球在空中碰8次后，小球b在空中碰n次后速度為vbN=(n+1)vbD=(n+1) m/s小球離開D點(diǎn)后在空中第一次碰撞前，水平位移x1=vb1GH∥PQ，MP=NQ=1m，MN=GH=PQ=，平臺(tái)離地面高度為h=．半徑為R=，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，方向豎直向上，與MP邊相切于A點(diǎn)，與NQ邊相切于D點(diǎn)，與GH相切于C點(diǎn)．平臺(tái)上PGHQ區(qū)域內(nèi)有方向由P指向G的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=．平臺(tái)右方整個(gè)空間存在方向水平向右的電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小也為E=，俯視圖如圖2．兩個(gè)質(zhì)量均為m=2105kg的小球a、b，小球a帶正電，電
小學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1