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高中物理帶電粒子在磁場中的運動(一)解題方法和技巧及練習(xí)題含解析-展示頁

2025-04-05 04:39本頁面
  

【正文】 .由幾何關(guān)系,過A點的粒子經(jīng)x軸后進入磁場由B點沿x軸正向運動.綜上所述,粒子經(jīng)過磁場后第二次打在x軸上的范圍為:6.如圖所示,直線y=x與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,直線x=d與y=x間有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度,另有一半徑R=,磁感應(yīng)強度,方向垂直坐標(biāo)平面向外,該圓與直線x=d和x軸均相切,且與x軸相切于S點.一帶負電的粒子從S點沿y軸的正方形以速度進入圓形磁場區(qū)域,經(jīng)過一段時間進入磁場區(qū)域,且第一次進入磁場時的速度方向與直線y=x垂直.粒子速度大小,粒子的比荷為,粒子重力不計.求:(1)粒子在勻強磁場中運動的半徑r;(2)坐標(biāo)d的值;(3)要使粒子無法運動到x軸的負半軸,則磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件;(4)在(2)問的基礎(chǔ)上,粒子從開始進入圓形磁場至第二次到達直線y=x上的最長時間(,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).【答案】(1)r=1m (2) (3)或 (4)【解析】【詳解】解:(1) 由帶電粒子在勻強磁場中運動可得: 解得粒子運動的半徑:(2) 粒子進入勻強電場以后,做類平拋運動,設(shè)粒子運動的水平位移為,豎直位移為水平方向:豎直方向:聯(lián)立解得:,由圖示幾何關(guān)系得:解得: (3)若所加磁場的磁感應(yīng)強度為,粒子恰好垂直打在軸上,粒子在磁場運動半徑為由如圖所示幾何關(guān)系得:由帶電粒子在勻強磁場中運動可得:解得:若所加磁場的磁感應(yīng)強度為,粒子運動軌跡與軸相切,粒子在磁場中運動半徑為由如圖所示幾何關(guān)系得:由帶電粒子在勻強磁場中運動可得:解得綜上,磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件為或(4)設(shè)粒子在磁場中運動的時間為,在電場中運動的時間為,在磁場中運動的時間為,則有: 解得:7.如圖所示,虛線MN為勻強電場和勻強磁場的分界線,勻強電場場強大小為E方向豎直向下且與邊界MN成=45176?!敬鸢浮?1)(2)【解析】【分析】本題考查在勻強磁場中的勻速圓周運動及其相關(guān)的知識點,意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決問題的的能力。己知粒子運動軌跡經(jīng)過圓心O,不計重力。P是圓外一點,OP=3r。斜向下射入磁場.求:(1)兩金屬極板間的電壓U是多大?(2)若To=0.5s,求t=0s時刻射人磁場的帶電粒子在磁場中運動的時間t和離開磁場的位置.(3)要使所有帶電粒子通過O點后的運動過程中 不再從AB兩點間越過,求出磁場的變化周期Bo,To應(yīng)滿足的條件.【答案】(1)100V (2)t=,射出點在AB間離O點m (3)【解析】試題分析:(1)粒子在電場中做類平拋運動,從O點射出使速度代入數(shù)據(jù)得U=100V(2)粒子在磁場中經(jīng)過半周從OB中穿出,粒子在磁場中運動時間射出點在AB間離O點(3)粒子運動周期,粒子在t=0、….時刻射入時,粒子最可能從AB間射出如圖,由幾何關(guān)系可得臨界時要不從AB邊界射出,應(yīng)滿足得考點:本題考查帶電粒子在磁場中的運動2.如圖紙面內(nèi)的矩形 ABCD 區(qū)域存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場,對邊 AB∥CD、AD∥BC,電場方向平行紙面,磁場方向垂直紙面,磁感應(yīng)強度大小為 上的 P 點平行于紙面射入該區(qū)域,入射方向與 AB 的夾角為 θ(θ90176。高中物理帶電粒子在磁場中的運動(一)解題方法和技巧及練習(xí)題含解析一、帶電粒子在磁場中的運動專項訓(xùn)練1.如圖所示,在兩塊水平金屬極板間加有電 壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場,一束比荷為的帶正電的粒子流(重力不計),以速度vo=104m/s沿 水平方向從金屬極板正中間射入兩板.粒子經(jīng)電 場偏轉(zhuǎn)后進入一具有理想邊界的半圓形變化磁場 區(qū)域,O為圓心,區(qū)域直徑AB長度為L=1m, AB與水平方向成45176。角.區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī) 律作周期性變化的磁場,已知B0=0. 5T,磁場方向 以垂直于紙面向外為正.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后,恰好從下極板邊緣O點與水平方向成45176。),粒子恰好做勻速直線運動并從 CD 射出.若撤去電場,粒子以同樣的速度從P 點射入該區(qū)域,恰垂直 CD AD=BC=d,帶電粒子的質(zhì)量為 m,帶電量為 q,:(1)帶電粒子入射速度的大??;(2)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的時間;(3)勻強電場的電場強度大?。敬鸢浮浚?)(2) (3) 【解析】【分析】畫出粒子的軌跡圖,由幾何關(guān)系求解運動的半徑,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解帶電粒子入射速度的大??;帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的位移可求解時間;根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡求解場強
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