高考物理壓軸題電磁場匯編-在線瀏覽
2025-05-25 22:34本頁面
【正文】 ＋(R－L/2)2由以上各式得：當n＝1時U1取最小值兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化的電場和磁場，變化規(guī)律分別如圖圖2所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強度的正方向）。若電場強度E0、磁感應(yīng)強度B0、粒子的比荷均已知，且，兩板間距。（2）求粒子在板板間做圓周運動的最大半徑（用h表示）。解法一：（1）設(shè)粒子在0～t0時間內(nèi)運動的位移大小為① ②又已知 聯(lián)立①②式解得③（2）粒子在t0~2t0時間內(nèi)只受洛倫茲力作用，且速度與磁場方向垂直，所以粒子做勻速圓周運動。在2t0~3t0時間內(nèi)，粒子做初速度為v1的勻加速直線運動，設(shè)位移大小為⑧解得⑨由于s1+s2＜h,所以粒子在3t0~4t0時間內(nèi)繼續(xù)做勻速圓周運動，設(shè)速度大小為v2，半徑為R2⑩ 解得由于s1+s2+R2＜h,粒子恰好又完成一個周期的圓周運動。因此粒子運動的最大半徑。y如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子。已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）⑴求電壓U0的大小。⑶何時進入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間。創(chuàng)新之處在于帶電粒子在磁場中的運動情況由于進入磁場的位置不同而有所不同，這樣就造成了運動情況的多樣性，從而存在極值問題。解析：（1）時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動，時刻剛好從極板邊緣射出，在y軸負方向偏移的距離為，則有①，②③聯(lián)立以上三式，解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為④。帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為⑤帶電粒子離開電場時沿y軸負方向的分速度大小為⑥帶電粒子離開電場時的速度大小為⑦設(shè)帶電粒子離開電場進入磁場做勻速圓周運動的半徑為R，則有⑧聯(lián)立③⑤⑥⑦⑧式解得⑨。帶電粒子離開磁場時沿y軸正方向的分速度為⑩，設(shè)帶電粒子離開電場時速度方向與y軸正方向的夾角為，則，聯(lián)立③⑤⑩式解得，帶電粒子在磁場運動的軌跡圖如圖所示，圓弧所對的圓心角為，所求最短時間為,帶電粒子在磁場中運動的周期為，聯(lián)立以上兩式解得。連續(xù)三年均涉及物理量關(guān)系的推導(dǎo)，對文字運算能力要求較高。 如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強磁場，方向垂直紙面向里。已知粒子第二次在磁場中運動的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推。⑵粒子第n次經(jīng)芝電聲時電場強度的大小。⑷假設(shè)粒子在磁場中運動時，電場區(qū)域場強為零。 【答案】（1） （2）（3） （4）見解析【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由得 則v1：v2：…：vn=r1：r2：…：rn=1：2：…：n（1）第一次過電場，由動能定理得（2）第n次經(jīng)過電場時，由動能定理得 解得（3）第n次經(jīng)過電場時的平均速度，tOEtOE 則時間為（4）如圖xyAOMNθv0如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。不計空氣阻力，重力加速度為g，求(1) 電場強度E的大小和方向；(2) 小球從A點拋出時初速度v0的大小；(3) A點到x軸的高度h.答案：（1），方向豎直向上 （2） （3）【解析】本題考查平拋運動和帶電小球在復(fù)合場中的運動。（2）小球做勻速圓周運動，O′為圓心，MN為弦長，如圖所示。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子運動過程中的某個時刻，在第一象限內(nèi)再
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