福建三明初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試

1、模型組合講解一一磁偏轉(zhuǎn)模型模型概述帶電粒子在垂直進(jìn)入磁場做勻速圓周運動。但從近年的高考來看，帶電粒子垂直進(jìn)入 有界磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)更多，其中運動的空間還可以是組合形式的，如勻強(qiáng)磁場與真空組合、 勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)電場組合等，這樣就引發(fā)出臨界問題、數(shù)學(xué)等諸多綜合性問題。模型講解例.(2005年物理高考科研測試)一質(zhì)點在一平面內(nèi)運動，其軌跡如圖1所示。它從A點出發(fā)，以恒定速率 V。經(jīng)時間t到B點，圖中x軸上方的軌跡都是半徑為 R的半圓，下 方的都是半徑為r的半圓。(1) 求此質(zhì)點由A到B沿x軸運動的平均速度。(2) 如果此質(zhì)點帶正電，且以上運動是在一恒定(不隨時間而變)的磁場中發(fā)生的， 試盡可能詳細(xì)地論

2、述此磁場的分布情況。不考慮重力的影響。解析：(1)由A到B，假設(shè)上、下各走了 N個半圓，那么其位移:x=N2(R-r) 其所經(jīng)歷的時間：t = n (R r)Vo所以沿x方向的平均速度為x 2vo(Rr) v =At兀(R+r)(2) I.根據(jù)運動軌跡和速度方向，可確定加速度(向心加速度)，從而確定受力的方向，再根據(jù)質(zhì)點帶正電和運動方向，按洛倫茲力的知識可斷定磁場的方向必是垂直于紙面向外。II. x軸以上和以下軌跡都是半圓，可知兩邊的磁場皆為勻強(qiáng)磁場。III. x軸以上和以下軌跡半圓的半徑不同，用B上和B下分別表示上、下的磁感應(yīng)強(qiáng)度,用m、q和v分別表示帶電質(zhì)點的質(zhì)量、電量和速度的大?。回惻侣?/p>

3、倫茲力和牛頓定律可知,r，即下面磁感應(yīng)強(qiáng)度是上面的R22qvB上 二m-°、qvB下二m-°，由此可得Rr模型要點從圓的完整性來看：完整的圓周運動和一段圓弧運動，即不完整的圓周運動。無論何 種問題，其重點均在圓心、半徑確實定上，而絕大多數(shù)的問題不是一個循環(huán)就能夠得出結(jié)果 的，需要有一個從定性到定量的過程。盤旋模型三步解題法: 畫軌跡：軌跡上的兩點位置及其中一點的速度方向；軌跡上的一點位置及 其速度方向和另外一條速度方向線。 找聯(lián)系：速度與軌道半徑相聯(lián)系：往往構(gòu)成一個直角三角形，可用幾何知識(勾股 定理或用三角函數(shù))角度與圓心角相聯(lián)系：常用的結(jié)論是“一個角兩邊分別與另一個角的

4、兩個邊垂直，兩角相等或互余；時間與周期相聯(lián)系：t T ； 利用帶電粒子只受洛倫茲力時遵循的半徑及周期公式聯(lián)系。誤區(qū)點撥洛倫茲力永遠(yuǎn)與速度垂直、不做功；重力、電場力做功與路徑無關(guān)，只由初末位置決 定，當(dāng)重力、電場力做功不為零時，粒子動能變化。因而洛倫茲力也隨速率的變化而變化, 洛倫茲力的變化導(dǎo)致了所受合外力變化，從而引起加速度變化，使粒子做變加速運動。模型演練(2005年浙江省杭州學(xué)軍中學(xué)模擬測試)如圖2所示，一束波長為 丸的強(qiáng)光射在金屬板P的A處發(fā)生了光電效應(yīng)，能從 A處向各個方向逸出不同速率的光電子。金屬板P的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，面積足夠大，在 A點上方L處有一涂熒光材料的金屬條 Q,并與P垂直?，F(xiàn)光束射到 A處，金屬條Q受到光電子的沖擊而發(fā)出熒光 的局部集中在CD間，且CD=L,光電子質(zhì)量為 m,電量為e,光速為c,(1) 金屬板P逸出光電子后帶什么電？(2) 計算P板金屬發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功 W。(3) 從D點飛出的光電子中，在磁場中飛行的最短時間是多少?圖2,222L B e4m逸出功W(2)所有光電子中半徑最大值r2L2解析：(