屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)突破訓(xùn)練帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動

1、屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)打破訓(xùn)練：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)打破訓(xùn)練：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動PAGE屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)打破訓(xùn)練：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動1如圖1所示，某一空間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，三種速度不同樣樣的質(zhì)子從同一點(diǎn)沿垂直電場線和磁感線方向射入場區(qū)，其軌跡為圖中、三條虛線，設(shè)質(zhì)子沿軌跡、進(jìn)入場區(qū)時(shí)速度分別為v1、v2、v3，射出場區(qū)時(shí)速度分別為v1、v2、v3，不計(jì)質(zhì)子重力，則以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是()圖1Av1v2v3，v1v2v2v3，v1v1，v3v3Cv1v2v1，v3v3Dv1v2v3，v1v1，v30)的粒子以初動能E

2、k自A點(diǎn)垂直于直線AC射入磁場，粒子依次經(jīng)過磁場中B、C兩點(diǎn)所用時(shí)間之比為13.若在該平面內(nèi)同時(shí)加勻強(qiáng)電場，從A點(diǎn)以同樣的初動能沿某一方向射入同樣的帶電粒子，該粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動能是初動能的3倍，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動能為初動能的5倍已知AB的長度為l，不計(jì)帶電粒子的重力，求圖5(1)磁感覺強(qiáng)度的大小和方向；(2)電場強(qiáng)度的大小和方向6如圖6所示，在xOy坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，第四象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，兩個(gè)電場的場興隆小相等，第四象限內(nèi)還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，讓一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子在第二象限內(nèi)的P(L，L)點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果粒子沿直線運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)并進(jìn)入第四象限，

3、粒子在第四象限內(nèi)運(yùn)動后從x軸上的Q(L,0)點(diǎn)進(jìn)入第一象限，重力加速度為g，求：7如圖7甲所示，有一磁感覺強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場界線OP與水平方向夾角為45，緊靠磁場界線放置長為6d、間距為d的平行金屬板M、N，M板與磁場界線的交點(diǎn)為P，磁場界線上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(取豎直向下為正方向)，其周期Teqf(4d,v0)，E0eqf(Bv0,6).某時(shí)辰從O點(diǎn)豎直向上以初速度v0發(fā)射一個(gè)電荷量為q的粒子，結(jié)果粒子恰在圖乙中的teqf(T,4)時(shí)辰從P點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場，最后從電場中的右界線射出不計(jì)粒子重力求：圖7(1)粒子的質(zhì)量m；(

4、2)粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場到射出電場運(yùn)動的總時(shí)間t；(3)粒子從電場中的射出點(diǎn)到M點(diǎn)的距離參照答案1.答案B2.答案A3.答案BD剖析粒子的軌跡以以下列圖：帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻加速運(yùn)動，豎直方向做勻速運(yùn)動，由題得知，出電場時(shí)，vxvyv0，依照：xeqf(vx,2)t，yvytv0t，得y2x2d，出電場時(shí)與y軸交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2d)，設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為R，則有Rsin(180)y2d，而135，解得：R2eqr(2)d，粒子在磁場中運(yùn)動的速度為：veqr(2)v0，依照Reqf(mv,qB)，解得：Beqf(mv0,2qd)，故A錯誤；依照vxateqf(qE,m)

5、tv0，xeqf(vx,2)t，聯(lián)立解得：Eeqf(mvoal(02),2qd)，故B正確；在第一象限運(yùn)動時(shí)間為：t1eqf(135,360)Teqf(3d,2v0)，在第四象限運(yùn)動時(shí)間為：t2eqf(1,2)Teqf(2d,v0)，因此自進(jìn)入磁場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸所用時(shí)間為：tt1t2eqf(7d,2v0)，故D正確，C錯誤4.答案(1)eqf(4U,lv1)(2)14剖析(1)設(shè)甲種離子所帶電荷量為q1、質(zhì)量為m1，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R1，磁場的磁感覺強(qiáng)度大小為B，由動能定理有q1Ueqf(1,2)m1v12由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有q1v1Bm1eqf(voal(1

6、2),R1)由幾何關(guān)系知2R1l由式得Beqf(4U,lv1)(2)設(shè)乙種離子所帶電荷量為q2、質(zhì)量為m2，射入磁場的速度為v2，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R2.同理有q2Ueqf(1,2)m2v22q2v2Bm2eqf(voal(22),R2)由題給條件有2R2eqf(l,2)由式得，甲、乙兩種離子的比荷之比為eqf(q1,m1)eqf(q2,m2)145.答案見解析剖析(1)設(shè)AC中點(diǎn)為O，由題意可知AC長度為粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑，連接OB.由于粒子在運(yùn)動過程中依次經(jīng)過B、C兩點(diǎn)所用時(shí)間之比為13，因此AOB60，粒子做圓周運(yùn)動的半徑rl由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得：qv

7、Bmeqf(v2,r)初動能：Ekeqf(1,2)mv2解得：Beqf(r(2mEk),ql)由于粒子帶正電，依照洛倫茲力的方向可以判斷，磁感覺強(qiáng)度B的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?2)加上電場后，只有電場力做功，從A到B：qUAB3EkEk從A到C：qUAC5EkEk則UAC2UAB在勻強(qiáng)電場中，沿任意一條直線電勢的降落是均勻的，可以判斷O點(diǎn)與B點(diǎn)是等電勢的，因此電場強(qiáng)度E與OB垂直；由于由A到B電場力做正功，因此電場強(qiáng)度的方向與AB成30夾角斜向上設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E，有：UABElcos30聯(lián)立解得：Eeqf(4r(3)Ek,3ql).6.答案(1)eqr(f(2L,g)(2)eqf(2mr(2g

8、L),qL)，垂直紙面向里剖析(1)粒子在第二象限內(nèi)做直線運(yùn)動，因此電場力和重力的合力方向沿PO方向，則粒子帶正電mgqE1qE2，eqr(2)mgma，eqr(2)Leqf(1,2)at2，解得teqr(f(2L,g)(2)設(shè)粒子從O點(diǎn)進(jìn)入第四象限的速度大小為v，則vat2eqr(gL)，方向與x軸正方向成45角，由于粒子在第四象限內(nèi)碰到的電場力與重力等大反向，因此粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，由于粒子做勻速圓周運(yùn)動后從x軸上的Q(L,0)點(diǎn)進(jìn)入第一象限，依照左手定則可以判斷，磁場方向垂直于紙面向里粒子做圓周運(yùn)動的軌跡如圖，由幾何關(guān)系可知7.答案見解析剖析(1)粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖，軌跡半徑rd由牛頓第二定律得qv0Bmeqf(voal(02),r)解得：meqf(qBd,v0)(2)粒子在磁場中運(yùn)動的周期T0eqf(2m,qB)在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t1eqf(T0,4)粒子在電場中做曲線運(yùn)動，與兩板平行方向上的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動運(yùn)動時(shí)間t2eqf(6d,v0)從O點(diǎn)到走開電場的總時(shí)間tt1t2解得：teqf(d,2v0)eqf(6d,v0)eqf(12,2v0)d(3)粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間t2eqf(6d,v0)eqf(3,