帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)(參考版)
2025-05-02 13:09本頁(yè)面
【正文】 濰坊模擬 ) 如 下 圖甲所示有兩個(gè)寬度均為 L ＝ m ，長(zhǎng)為 2L ＝ 1 m 的緊鄰的有界區(qū)域 Ⅰ 、 Ⅱ ， 在 Ⅰ 區(qū)域中存在垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝ 1 T ，在Ⅱ 區(qū)域內(nèi)有兩相距為 1 m 的兩平行金屬板 A 、 B ，在 A 、B 板間加上如圖乙所示的電壓， A 、 B 板 右端有一靶屏E F . 邊界 CD 上的中點(diǎn) O 處有一粒子源連續(xù)發(fā)射正粒子， 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 發(fā)射初速度 v0＝ 100 m / s ，方向與 CD 邊界成一定角度．粒子質(zhì)量為 m ＝ 10－ 8kg ，電量為 q ＝ 10－ 6C ( 粒子的重力不計(jì) ) ，粒子恰好垂直 GH 邊界進(jìn)入 Ⅱ 區(qū)域．求： 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 ( 1) 粒子從射入磁場(chǎng)到打到靶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； ( 2) 粒子打到靶上的長(zhǎng)度； ( 3) 粒子打到靶上的最大動(dòng)能． 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 [ 解析 ] ( 1) 粒子進(jìn)入 Ⅰ 區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)轉(zhuǎn)過的圓心角為 θ ， s in θ ＝ L /R [ 答案 ] ( 1 ) (12 ＋π6 ) 10－ 2 s ( 2 ) 18 m ( 6 ) 6 .2 5 10－ 5 J 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 R ＝ mv0/q B 解得： θ ＝ π /6 設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T ， T ＝ 2 π m /q B 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： t1＝θ2 π 即速度方向與 x 軸正方向成 45 176。t2 ⑥ 聯(lián)立 ①⑤⑥ 可解得： E ＝4Ud. 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 命題規(guī)律 帶電粒子在變化的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，或在變化的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況．該類題型還應(yīng)注意周期性或多值性． 帶電粒子在變化的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 ( 2022 北京東城模擬 ) 如 下 圖所示，在 xOy 直角坐標(biāo)系中，第 Ⅰ 象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第 Ⅱ 象限內(nèi)分布著方向沿 y 軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．初速度為零、帶電荷量為 q 、質(zhì)量為 m 的離子經(jīng)過電壓為 U的電場(chǎng)加速后，從 x 軸上的 A 點(diǎn)垂直 x 軸進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后過 y 軸上的 P 點(diǎn)且垂直 y 軸進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)并擊中 x 軸上的 C 點(diǎn)．已知 OA ＝ OC ＝ d.求電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大?。? 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 [ 答案 ] 4Ud 2 qU mqd 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 [ 解析 ] 設(shè)離子經(jīng)電壓為 U 的電場(chǎng)加速后獲得速度為v ， 則 qU ＝12mv2 ① 離子進(jìn)入磁場(chǎng)后，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律： q B v ＝mv2r ② 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 依題意可知： r ＝ d ③ 聯(lián)立 ①②③ 可解得： B ＝2q U mqd ④ 離子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，作類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間 t 從 P點(diǎn)到達(dá) C 點(diǎn)，有 d ＝ vt ⑤ d ＝12 . 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 ( 1) 當(dāng) Ⅰ 區(qū)寬度 L1＝ L 、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B1＝ B0時(shí)，粒子從 Ⅰ 區(qū)右邊界射出時(shí)速度與水平方向夾角也為 30176。 河南調(diào)研 ) 如 下 圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在該區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球 . O 點(diǎn)為圓環(huán)的圓心 ， a 、 b 、 c 、 d 為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a 點(diǎn)為最高點(diǎn)， c 點(diǎn)為最低點(diǎn)， b 、 O 、 d 三點(diǎn)在同一水平線上．已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從 環(huán)的頂端 a 點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是 ( ) 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 A ．小球能越過 d 點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng) B ．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)時(shí)，所受洛倫茲力最大 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 C ．小球從 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大 D ．小球從 b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 [ 解析 ] 由題意可知，小球運(yùn)動(dòng)的等效最低點(diǎn)在 b 、 c中間，因此當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到 d 點(diǎn)時(shí)速度為 0 ，不能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；小球在等效最低點(diǎn)時(shí)速度最大，所受洛倫茲力最大，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；小球從 a 運(yùn)動(dòng)到 b 的過程中，重力做正功，電場(chǎng)力也做正功，所以重力勢(shì)能與電勢(shì)能均減小， 選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；小球從 b 運(yùn)動(dòng)到 c 的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，合外力先做正功再做負(fù)功，動(dòng)能先增大后減小，選項(xiàng) D 正確． 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 [ 答案 ] D 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 如 下 圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為 E ，方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，方向垂直紙面向里，一質(zhì)量為 m 的帶電粒子，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)( ) 第 8章 第 3講 高考物理總復(fù)習(xí) 人教 實(shí)驗(yàn)版 必考內(nèi)容 A ．帶有電量為mgE的正電荷
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