高中物理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解題技巧和訓(xùn)練方法及練習(xí)題-文庫(kù)吧資料
2025-04-02 21:09本頁(yè)面
【正文】 所受重力）（1）求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小以及HM與MN的夾角φ；（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點(diǎn)S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處．求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍．【來(lái)源】2009高考重慶理綜【答案】（1）；45176。求：(1)OP的長(zhǎng)度和OQ的長(zhǎng)度；(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(3)等邊三角形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。該粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，由y軸上的Q點(diǎn)以垂直于y軸的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)射出，后來(lái)恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，且與x軸負(fù)方向的夾角α=60176。（3）電子做直線運(yùn)動(dòng) 解得： 10．如圖所示，在xoy平面的第二象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=102V/m，第一象限某區(qū)域內(nèi)存在著一個(gè)邊界為等邊三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向外。求：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0；（2）若將加速電場(chǎng)的電壓提高為原來(lái)的2倍，使電子仍從B點(diǎn)經(jīng)過(guò)，則偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1應(yīng)該變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？（3）若在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使電子從A點(diǎn)射入該相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同存在的區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。(3)當(dāng)電場(chǎng)力和重力平衡時(shí)，帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)才能只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則有：得： 要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)x軸，圓周的直徑為h根據(jù)：解得：9．如圖所示，一靜止的電子經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后，立即射入偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射入方向與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的方向垂直，射入點(diǎn)為A，最終電子從B點(diǎn)離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。：：設(shè)經(jīng)時(shí)間到達(dá)Oxz平面內(nèi)的點(diǎn)，由運(yùn)動(dòng)的分解可得：沿方向：沿PM方向：(2)如圖所示，撤去磁場(chǎng)后，帶電質(zhì)點(diǎn)受到重力和電場(chǎng)力作用，其合力沿PM方向并與方向垂直，大小等于，故帶電質(zhì)點(diǎn)在與平面成角的平面內(nèi)作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律（2）N（h，0，2v0 (1)若帶電粒子沿z軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)在滿足(1)的條件下，當(dāng)帶電粒子通過(guò)y軸上的點(diǎn)P時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在xOz平面內(nèi)的位置；(3)若帶電粒子沿z軸負(fù)方向通過(guò)y軸上的點(diǎn)P時(shí)，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸，求電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與xOy平面平行，且與x軸正方向的夾角為45176。△t=小球在空中第一次到第二次碰撞水平位移x2=2vb1后離開(kāi)磁場(chǎng)，一段時(shí)間后與靜止在平臺(tái)D點(diǎn)的小球b發(fā)生彈性碰撞，碰后兩球離開(kāi)平臺(tái)，并在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生多次彈性碰撞，a球帶電量始終不變，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)．已知重力加速度g=10m/s2，π=，不計(jì)空氣阻力，求：(1)小球a射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大??；(2)從小球a射入磁場(chǎng)到第一次與小球b相碰撞，小球a運(yùn)動(dòng)的路程；(3)兩個(gè)小球落地點(diǎn)與NQ的水平距離．【來(lái)源】【市級(jí)聯(lián)考】重慶市2019屆高三5月調(diào)研測(cè)試（第三次診斷性考試)理綜試卷物理試題【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】(1)小球a從A點(diǎn)正對(duì)圓心O射入磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)90176。【解析】【分析】【詳解】（1）由題可知，粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動(dòng)，則有：解得：（2）粒子從D到A勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示：由圖示三角形區(qū)域面積最小值為：在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，則有：得：設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，如圖所示：若只碰撞一次，則有：故若碰撞次，則有：故（3）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：在下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：在上方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：總時(shí)間：7．如圖1，光滑絕緣水平平臺(tái)MNQP為矩形，＝L 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，有：解得： 當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡與bc相切時(shí)，有：r2＋r2sin45176。角，則電子在電場(chǎng)中沿x軸正方向和沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的距離分別為L(zhǎng)和，又因?yàn)锳點(diǎn)的坐標(biāo)是（0，），電子在無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則電子射入磁場(chǎng)區(qū)的位置坐標(biāo)為（2L，0）且射入磁場(chǎng)區(qū)的速度大?。簐＝v0，方向與x軸成45176。4．，OH為對(duì)稱(chēng)軸，且OM=（紙面內(nèi)）從C射出，試求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動(dòng)的離子為研究對(duì)象）；（2）離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場(chǎng)，其軌道半徑和在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）線段CM的長(zhǎng)度.【來(lái)源】電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【答案】（1），磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；（2），；（3）?！緛?lái)源】四川省資陽(yáng)市高中（2018屆)2015級(jí)高三課改實(shí)驗(yàn)班12月月考理綜物理試題【答案】（1）5m/s；（2）5m/s；（3）。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=102kg，乙所帶電荷量q=105C，g取10m/s2。（3）粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：2．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=,兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E=103V/m。后半周期粒子受磁場(chǎng)作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)粒子恰好完成一次勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在4t0~5t0時(shí)間內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)到正極板（如圖所示）： 因此粒子運(yùn)動(dòng)的最大半徑。設(shè)運(yùn)動(dòng)速度大小為v1，軌道半徑為R1，周期為T(mén)，則聯(lián)立解得：又即粒子在t0~2t0時(shí)間內(nèi)恰好完成一個(gè)周期的圓周運(yùn)動(dòng)。（3）若板間電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化仍如圖1所示，磁場(chǎng)的變化改為如圖3所
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