20xx屆高考二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)練習(xí)-帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(含解析)(參考版)
2025-04-05 05:04本頁(yè)面
【正文】 小球在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，根據(jù)幾何關(guān)系有，一個(gè)周期內(nèi)小球沿x軸方向運(yùn)動(dòng)的位移為，而，即小球剛好垂直y軸方向離開磁場(chǎng)，小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，小球離開磁場(chǎng)到打在平板上所用時(shí)間，小球從M點(diǎn)到打在平板上所用時(shí)間.。：BD解析：粒子從左向右經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)穿過(guò)右邊界的速度為，則有，解得，則粒子從左向右經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間，由對(duì)稱性可知，粒子從右向左經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間也為 ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，粒子在兩磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等，粒子回到A點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；若，粒子做如圖所示的周期性運(yùn)動(dòng)，則粒子從出發(fā)到向右穿過(guò)左邊界的時(shí)間為，其中，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中的軌跡半徑為，在右側(cè)磁場(chǎng)中的軌跡半徑為，則粒子從出發(fā)到向右穿過(guò)左邊界時(shí)離A點(diǎn)的距離，其中，選項(xiàng)D正確。：ACD解析：質(zhì)子射出回旋加速器時(shí)的速度最大，此時(shí)的半徑為R，則，所以質(zhì)子的最大速度不超過(guò)，有，則質(zhì)子的最大動(dòng)能，與電壓U無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；由可知，只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，可增大質(zhì)子的最大動(dòng)能，故D正確.：AC解析：A. 進(jìn)入電場(chǎng)的速度和方向相同，故在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)路程相同，故A正確；B. 最終離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與垂直，故不一定沿x軸正方向，故B錯(cuò)誤；C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間均相等，為，故C正確；D. 從不同位置第一次離開磁場(chǎng)時(shí)，在非場(chǎng)區(qū)的運(yùn)動(dòng)路程顯然不同；在而磁場(chǎng)中總的圓心角相同，故在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的路程相同；故總路程不同；故D錯(cuò)誤；：AC解析：帶電粒子由M內(nèi)側(cè)邊緣運(yùn)動(dòng)到N環(huán)，由動(dòng)能定理有，帶電粒子進(jìn)入N環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)，與金屬環(huán)無(wú)碰撞，故粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，應(yīng)偏轉(zhuǎn)或離開磁場(chǎng)，由幾何關(guān)系可知，軌跡半徑為或，則根據(jù)，聯(lián)立解得或，則根據(jù)，選項(xiàng)AC正確。由離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能，得二者之比，故D項(xiàng)正確。磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑，又在電場(chǎng)中可得，則半徑之比為，故B項(xiàng)正確。在左側(cè)邊界A點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為+q的粒子以初速度v向右進(jìn)入電場(chǎng)，已知兩邊界間的距離為，下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（ ）B. 取適當(dāng)?shù)臄?shù)值，粒子可以回到A點(diǎn)，則粒子從出發(fā)到向右穿過(guò)左邊界的時(shí)間可以為，則粒子從出發(fā)到
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