高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動壓軸題提高題專題含答案-在線瀏覽
2025-04-02 21:09本頁面
【正文】 ，可得帶電微粒做圓周運(yùn)動的軌跡與磁場邊界的交點為或：坐標(biāo)為的點就是P點，須舍去．由此可見，這束帶電微粒都是通過坐標(biāo)原點后離開磁場的；(3)帶電微粒初速度大小變?yōu)?v，則從任一點P水平進(jìn)入磁場的帶電微粒在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為：帶電微粒在磁場中經(jīng)過一段半徑為的圓弧運(yùn)動后，將在y軸的右方（x＞0區(qū)域）離開磁場并做勻速直線運(yùn)動，如圖（c）所示．靠近M點發(fā)射出來的帶電微粒在穿出磁場后會射向x軸正方向的無窮遠(yuǎn)處；靠近N點發(fā)射出來的帶電微粒會在靠近原點之處穿出磁場所以，這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域范圍是x＞0．答：（1）電場強(qiáng)度 ，方向沿y軸正方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直xOy平面向外．（2）這束帶電微粒都是通過坐標(biāo)原點后離開磁場的；（3）若這束帶電微粒初速度變?yōu)?v，這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域范圍是x＞0。不計粒子的重力。高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動壓軸題提高題專題含答案一、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動壓軸題1．如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域(Ⅰ區(qū))和小圓內(nèi)部(Ⅱ區(qū))均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場．間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場，上極板開有一小孔．一質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子由小孔下方處靜止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場，由H點緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場。(1)求極板間電場強(qiáng)度的大??；(2)若粒子運(yùn)動軌跡與小圓相切，求Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(3)若Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為、,粒子運(yùn)動一段時間后再次經(jīng)過H點，求這段時間粒子運(yùn)動的路程．【來源】2015年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（山東卷帶解析)【答案】（1）（2）或（3）【解析】【分析】【詳解】(1)粒子在電場中，根據(jù)動能定理，解得(2)若粒子的運(yùn)動軌跡與小圓相切，則當(dāng)內(nèi)切時，半徑為由，解得則當(dāng)外切時，半徑為由，解得(2)若Ⅰ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則粒子運(yùn)動的半徑為；Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則粒子運(yùn)動的半徑為；設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動的周期分別為TT2，由運(yùn)動公式可得：；據(jù)題意分析，粒子兩次與大圓相切的時間間隔內(nèi)，運(yùn)動軌跡如圖所示，根據(jù)對稱性可知，Ⅰ區(qū)兩段圓弧所對的圓心角相同，設(shè)為，Ⅱ區(qū)內(nèi)圓弧所對圓心角為，圓弧和大圓的兩個切點與圓心O連線間的夾角設(shè)為，由幾何關(guān)系可得：；；粒子重復(fù)上述交替運(yùn)動回到H點，軌跡如圖所示，設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動的時間分別為tt2，可得：；設(shè)粒子運(yùn)動的路程為s，由運(yùn)動公式可知：s=v(t1+t2)聯(lián)立上述各式可得：s=2．在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ＝60176。6．如圖所示，在坐標(biāo)系xoy中，過原點的直線OC與x軸正向的夾角φ=120176。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域，并從O點射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ＝30176。粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。忽略重力的影響?！緛碓础?008年高考全國卷Ⅰ理綜試題物理部分【答案】（1）垂直左邊界向右；（2），方向跟y軸成120176。（3）【解析】【分析】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動。設(shè)磁場左右邊界間距為d，則OO1=d。且O1A為圓弧
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