高考物理壓軸題電磁場匯編(參考版)
2025-04-10 22:34本頁面
【正文】 解析：設(shè)粒子的發(fā)射速度為v，粒子做圓周運動的軌道半徑為R，由牛頓第二定律和洛倫磁力公式，得，解得：當＜R＜a時，在磁場中運動時間最長的粒子，其軌跡是圓心為C的圓弧，圓弧與磁場的邊界相切，如圖所示，設(shè)該粒子在磁場中運動的時間為t，依題意，時，設(shè)最后離開磁場的粒子的發(fā)射方向與y軸正方向的夾角為α，由幾何關(guān)系可得：再加上，解得：。坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～90176。所以從粒子發(fā)射到全部離開所用 時間 為。這種粒子的圓心角是240176。到120176。則此時速度與y軸的正方向的夾角是120176。所以此時速度與y軸的正方向的夾角是60176。角度最小時從磁場右邊界穿出圓心角120176。周期為粒子做圓周運動的向心力由洛侖茲力提供，根據(jù)牛頓第二定律得，化簡得⑵仍在磁場中的粒子其圓心角一定大于120176。到120176。求：1 粒子在磁場中做圓周運動的半徑R及粒子的比荷q／m；2 此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍；3 從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間。范圍內(nèi)。 (1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大?。?2)求電場變化的周期；(3)改變寬度，使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域，求的最小值。為線段的中點，重力加速度為g。設(shè)帶點粒子做勻速圓周運動的周期為T，所求時間為t，則有 ⑥ ⑦xyOPMLL入射口接收器O/P1M1聯(lián)立①⑥⑦并代入數(shù)據(jù)得 ⑧（3）如圖，所求的最小矩形是， ⑨聯(lián)立①⑨并代入數(shù)據(jù)得 矩形如圖丙中（虛線）1如圖1所示，寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為），存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強度的大小為，表示電場方向豎直向上。如圖，當粒子子經(jīng)過Q點時，速度沿y軸正方向，依題意，在此時加入沿x軸正方向的勻強電場，電場力與此時洛倫茲力平衡，則有 ④代入數(shù)據(jù)得 ⑤所加電場的長槍方向沿x軸正方向。xyOPMLL入射口接收器O/（1）設(shè)粒子在磁場中的運動半徑為r。答案（1）=C/kg（C/kg）；（2） ； （3）【解析】本題考查帶電粒子在磁場中的運動。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知 ③小球做勻速圓周運動的向心力由洛侖茲力白日提供，設(shè)小球做圓周運動的速率為v，有 ④ 由速度的合成與分解知 ⑤由③④⑤式得 ⑥（3）設(shè)小球到M點時的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為 ⑦由勻變速直線運動規(guī)律 ⑧由⑥⑦⑧式得 ⑨xyOPMLL入射口接收器圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=103T,在y軸上距坐標原點L=，在y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=104m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距坐標原點L=，且運動軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不記其重力。
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1