高考物理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動習(xí)題一輪復(fù)習(xí)及答案-文庫吧資料
2025-04-05 05:00本頁面
【正文】 ，沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場，速度大小v0＝103m/s（粒子重力不計(jì)）。高考物理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動習(xí)題一輪復(fù)習(xí)及答案一、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動壓軸題1．在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個半徑R＝，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn)。y軸右側(cè)存在一個勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾龋?。?）帶電粒子從坐標(biāo)為（，）的點(diǎn)射出電場，求該電場強(qiáng)度；（2）為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為（，﹣）的點(diǎn)回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，試求所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。2．如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L = 1 m．間距d =m，兩金屬板間電壓UMN= 1104V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上．B、C、H也處于同一直線上．AF兩點(diǎn)距離為m．現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m = 31010kg，帶電量q = +1104C，初速度v0= 1105m/s．(1)求帶電粒子從電場中射出時的速度v的大小和方向(2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件．【答案】（1）；垂直于AB方向出射．（2）（3）【解析】試題分析：（1）設(shè)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動的時間為t，加速度為a，則：解得：豎直方向的速度為：vy＝at＝105m/s射出時速度為：速度v與水平方向夾角為θ，故θ=30176。角斜向左下，在第四象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域是由一個半徑為R的半圓和一個長為2R、寬為的矩形組成，磁場的方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力忽略不計(jì))以速度v從Q(0，3R)點(diǎn)垂直電場方向射入電場，恰在P(R，0)點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域．(1)求電場強(qiáng)度大小及粒子經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大小和方向；(2)為使粒子從AC邊界射出磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件；(3)為使粒子射出磁場區(qū)域后不會進(jìn)入電場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)不大于多少?【答案】(1) ；，速度方向沿y軸負(fù)方向(2)(3)【解析】【分析】【詳解】（1）在電場中，粒子沿初速度方向做勻速運(yùn)動沿電場力方向做勻加速運(yùn)動，加速度為a
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