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1、湖南省湘潭市鳳凰中學2015屆高考物理一輪復習 培訓檢測試題八
一、對稱思想在帶電粒子圓周運動中的應用
粒子沿直線邊界進入磁場，直線邊界必為其軌跡圓的一條弦，所以軌跡圓的圓心必在邊界垂線上，這樣可畫出軌跡．同樣，粒子沿半徑方向進入有界圓形磁場區(qū)域時，根據(jù)對稱性，射出磁場時速度方向也一定沿磁場圓的半徑方向．
例1
如圖8－1所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負分別
2、是( )
A.，正電荷 B.，正電荷
C.，負電荷 D.，負電荷
遷移應用 1．如圖8－2所示，在y<0的區(qū)域內存在勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面并指向紙面外，磁感強度為B，一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xOy平面內，與x軸正方向的夾角為θ.若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，求該粒子的電量和質量之比q/m.
二、電磁學中的臨界問題
物理系統(tǒng)由于某些原因而要發(fā)生突變時所處的狀態(tài)，叫做臨界狀態(tài)．突變過程是從量變到質變的過程，在臨界狀態(tài)的前后，系統(tǒng)遵從不同的物理規(guī)律，按不同的規(guī)律變化．如光學中
3、的“臨界角”、超導現(xiàn)象中的“臨界溫度”、核反應中的“臨界體積”、光電效應中的極限頻率、靜摩擦現(xiàn)象中的最大靜摩擦力等，在中學物理中像這樣明確指出的臨界條件是容易理解和掌握的，但在高考試題涉及的物理過程中常常是隱含著一個或幾個臨界狀態(tài)，需要考生運用所學的知識和已有的能力去分析臨界條件，挖掘出臨界值，這對大多數(shù)考生來說是比較困難的．而帶電粒子在有界磁場中運動的臨界問題是歷年高考理科綜合命題中的熱點．
例2 如圖8－3所示，A、B為一對平行板，板長為l，兩板距離為d，板間區(qū)域內充滿著勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．一個質量為m、帶電荷量為＋q的帶電粒子，以初速度v0從A、B兩板的中
4、間，沿垂直于磁感線的方向射入磁場．求v0在什么范圍內，粒子能從磁場內射出？
遷移應用 2．如圖8－4所示，在邊界為CD、EF的狹長區(qū)域內，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域寬度為d，電子以不同的速率v從邊界CD的S處沿垂直磁場方向射入磁場，入射方向與CD的夾角為θ.已知電子的質量為m，帶電量為e，為使電子能從另一邊界EF射出，電子的速率應滿足什么條件？(不計重力)
高分妙招：難中有易，分步化解，能做幾分是幾分
例3 (2012·揚州二模)如圖8－5所示，某空間有一勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直于xOy所在的紙面向里．某時刻在(0，l)處一質子垂直y軸向左進入磁場，與此同時，在(0，－l)處一個α粒子進入第四象限的磁場，速度方向與磁場垂直，不考慮質子與α粒子間的相互作用及重力．設質子的質量為m，電荷量為e.
(1)如果質子經過坐標原點O，則它的速度vP多大；
(2)如果α粒子與質子在坐標原點相遇，α粒子的速度vα應為何值？方向如何．
湖南省湘潭市鳳凰中學2015屆高考物理一輪復習 培訓檢測試題八
