2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題3.6 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題(2)學(xué)案.doc
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專題3.6 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題(2) 1.(2018江蘇高考15)如圖所示,真空中四個(gè)相同的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,高為4d,寬為d,中間兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域間隔為2d,中軸線與磁場(chǎng)區(qū)域兩側(cè)相交于O、O點(diǎn),各區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。某粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q,從O沿軸線射入磁場(chǎng)。當(dāng)入射速度為v0時(shí),粒子從O上方處射出磁場(chǎng)。取sin 53=0.8,cos 53=0.6。 (1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。 (2)入射速度為5v0時(shí),求粒子從O運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間t。 (3)入射速度仍為5v0,通過(guò)沿軸線OO平移中間兩個(gè)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)不重疊),可使粒子從O運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間增加Δt,求Δt的最大值。 【答案】:(1) (2) (3) 【解析】(1)粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 由題意知r0=,解得 (2)設(shè)粒子在矩形磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角為α,半徑為r, 由r=得r=5r0= 由d=rsin α,得sin α=,即α=53 在一個(gè)矩形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,解得t1= 直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=,解得t2= 則 (3)將中間兩磁場(chǎng)分別向中央移動(dòng)距離x, 粒子向上的偏移量y=2r(1-cos α)+xtan α 由y≤2d,解得x≤d 則當(dāng)xm=時(shí),Δt有最大值 2.(2017新課標(biāo)Ⅱ 18)如圖,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn),大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng),若粒子射入的速度為,這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速度為,相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上,不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用,則為 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周時(shí),打到圓形磁場(chǎng)的位置最遠(yuǎn),則當(dāng)粒子射入的速度為, 如圖,由幾何知識(shí)可知,粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為;同理,若粒子射入的速度為,由幾何知識(shí)可知,粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為;根據(jù),則 ,故選C. 3.(2017全國(guó)卷Ⅱ)如圖,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn),大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入的速率為v1,這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為v2,相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則v2∶v1為( ) A.∶2 B.∶1 C.∶1 D.3∶ 【答案】C 【解析】由于是相同的粒子,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小相同,由qvB=m可知,R=,即粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同。若粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1,如圖所示, 通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓可知,當(dāng)粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)A離P點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí),則AP=2R1;同樣,若粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2,粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)B離P點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí),則BP=2R2,由幾何關(guān)系可知,R1=,R2=Rcos 30=R,則==,C項(xiàng)正確。 4.(2016四川高考)如圖所示,正六邊形abcdef 區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)速度大小為vb時(shí),從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb,當(dāng)速度大小為vc時(shí),從c點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc,不計(jì)粒子重力。則( ) A.vb∶vc=1∶2,tb∶tc=2∶1 B.vb∶vc=2∶1,tb∶tc=1∶2 C.vb∶vc=2∶1,tb∶tc=2∶1 D.vb∶vc=1∶2,tb∶tc=1∶2 【答案】A 【解析】如圖所示, 5. (2016海南高考)如圖,A、C兩點(diǎn)分別位于x軸和y軸上,∠OCA=30,OA的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場(chǎng)。已知粒子從某點(diǎn)入射時(shí),恰好垂直于OC邊射出磁場(chǎng),且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0。不計(jì)重力。 (1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。? (2)若粒子先后從兩不同點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng),恰好從OC邊上的同一點(diǎn)射出磁場(chǎng),求該粒子這兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和; (3)若粒子從某點(diǎn)射入磁場(chǎng)后,其運(yùn)動(dòng)軌跡與AC邊相切,且在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,求粒子此次入射速度的大小。 【答案】 (1) (2)2t0 (3) 【解析】 (1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t0內(nèi)其速度方向改變了90,故其周期T=4t0① 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,粒子速度為v,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r。由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvB=m② 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度滿足v=③ 聯(lián)立①②③式得B=。④ (2)設(shè)粒子從OA邊兩個(gè)不同位置射入磁場(chǎng),能從OC邊上的同一點(diǎn)P射出磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖(a)所示。設(shè)兩軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角分別為θ1和θ2。由幾何關(guān)系有 θ1=180-θ2⑤ 粒子兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1與t2, 則t1+t2==2t0。⑥ (3)如圖(b), 聯(lián)立①⑦⑧⑨式得v0=。⑩ 6.(2016四川理綜,11) 如圖所示,圖面內(nèi)有豎直線DD′,過(guò)DD′且垂直于圖面的平面將空間分成Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域。區(qū)域Ⅰ有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直于圖面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B(圖中未畫出);區(qū)域Ⅱ有固定在水平地面上高h(yuǎn)=2l、傾角α=的光滑絕緣斜面,斜面頂端與直線DD′距離s=4l,區(qū)域Ⅱ可加豎直方向的大小不同的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出);C點(diǎn)在DD′上,距地面高H=3l。零時(shí)刻,質(zhì)量為m、帶電量為q的小球P在K點(diǎn)具有大小v0=、方向與水平面夾角θ=的速度,在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做半徑r=的勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)C點(diǎn)水平進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。某時(shí)刻,不帶電的絕緣小球A由斜面頂端靜止釋放,在某處與剛運(yùn)動(dòng)到斜面的小球P相遇。小球視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力及小球P所帶電量對(duì)空間電磁場(chǎng)的影響。l已知,g為重力加速度。 (1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小; (2)若小球A、P在斜面底端相遇,求釋放小球A的時(shí)刻tA; (3)若小球A、P在時(shí)刻t=β(β為常數(shù))相遇于斜面某處,求此情況下區(qū)域Ⅱ的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E,并討論場(chǎng)強(qiáng)E的極大值和極小值及相應(yīng)的方向。 【答案】 (1) (2)(3-2) (3) 極大值,豎直向上;極小值0 【解析】 (1)由題知,小球P在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有 m=qv0B① 代入數(shù)據(jù)解得B=② (2)小球P在區(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為θ,運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)刻為tC,到達(dá)斜面底端時(shí)刻為t1,有 tC=③ s-h(huán)cot α=v0(t1-tC)④ 小球A釋放后沿斜面運(yùn)動(dòng)加速度為aA,與小球P在時(shí)刻t1相遇于斜面底端,有 mgsin α=maA⑤ =aA(t1-tA)2⑥ 聯(lián)立以上方程可得tA=(3-2)⑦ (3)設(shè)所求電場(chǎng)方向向下,在tA′時(shí)刻釋放小球A,小球P在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)加速度為aP,有 s=v0(t-tC)+aA(t-tA′)2cos α⑧ mg+qE=maP⑨ H-h(huán)+aA(t-tA′)2sin α=aP(t-tC)2⑩ 聯(lián)立相關(guān)方程解得E= 對(duì)小球P的所有運(yùn)動(dòng)情形討論可得3≤β≤5 由此可得場(chǎng)強(qiáng)極小值為Emin=0;場(chǎng)強(qiáng)極大值為Emax=,方向豎直向上。 7. (2015山東理綜,24) 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(chǎng).間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),上極板開(kāi)有一小孔.一質(zhì)量為m、電量 為+q的粒子由小孔下方處?kù)o止釋放,加速后粒子以豎直向上的速度v射出 電場(chǎng),由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng).不計(jì)粒子的重力. (1)求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小; (2)若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切,求Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小; (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(dòng)一段時(shí)間后再次經(jīng)過(guò)H點(diǎn),求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程. 【答案】 (1) (2)或 (3)5.5πD 【解析】 (1)設(shè)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,對(duì)粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得 qE=mv2① 解得E=② (2)設(shè)Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由牛頓第二定律得 qvB=③ 甲 (3)設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R1、R2,由題意可知,Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1=、B2=,由牛頓第二定律得 qvB1=m,qvB2=m⑧ 代入數(shù)據(jù)得 R1=,R2=⑨ 設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為T1、T2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 T1=,T2=⑩ 乙 據(jù)題意分析,粒子兩次與大圓相切的時(shí)間間隔內(nèi),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示,根據(jù)對(duì)稱可知,Ⅰ區(qū)兩段圓弧所對(duì)圓心角相同,設(shè)為θ1,Ⅱ區(qū)內(nèi)圓弧所對(duì)圓心角設(shè)為θ2,圓弧和大圓的兩個(gè)切點(diǎn)與圓心O連線間的夾角設(shè)為α,由幾何關(guān) 系得 θ1=120? θ2=180? α=60? 丙 粒子重復(fù)上述交替運(yùn)動(dòng)回到H點(diǎn),軌跡如圖丙所示,設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2可得 t1=T1, t2=T2? 設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的路程為s,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 s=v(t1+t2) ? 聯(lián)立⑨⑩?????式得 s=5.5πD? 8.(2019北京市通州區(qū)潞河中學(xué)高三開(kāi)學(xué)檢測(cè)) 如圖所示,虛線框MNQP內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。a、b、c是三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子,它們從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),圖中畫出了它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。若不計(jì)粒子所受重力,則( ) A. 粒子a帶負(fù)電,粒子b、c帶正電 B. 粒子a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng) C. 粒子b在磁場(chǎng)中的加速度最大 D. 粒子c在磁場(chǎng)中的動(dòng)量最大 【答案】C 9.(2019屆江西省紅色七校高三第一次聯(lián)考) 如圖所示,在直角三角形ABC內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),AB邊長(zhǎng)度為d,.現(xiàn)垂直AB邊射入一群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為v的帶正電粒子,已知垂直AC邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,而運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(不計(jì)重力).則下列判斷中正確的是( ) A. 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為4t B. 該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 C. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 D. 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為 【答案】ABC 【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),垂直AC邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是,即為:,則得周期為:T=4t,故A正確;由 T=4t,R=,T=,得:,故B正確;運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示, 根據(jù)幾何關(guān)系有:,解得:R=d,故C正確;根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為:v=,周期為:T=4t0,半徑為:R=d,聯(lián)立可得:v=,故D錯(cuò)誤。故選ABC。 10.(2019屆四川省成都市第七中學(xué)高三零診模擬考試) 如圖所示,M,N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為+q,質(zhì)量為m(不計(jì)重力),從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后,從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板,它與N板的夾角為θ=30,孔Q到板的下端C的距離為L(zhǎng),當(dāng)M,N兩板間電壓取最大值時(shí),粒子恰垂直打在CD板上,則下列說(shuō)法正確的是( ) A. 兩板間電壓的最大值 B. CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度 C. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間 D. 能打到N板上的粒子的最大動(dòng)能為 【答案】ACD 【解析】 畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖,如圖所示, A. 當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí),粒子恰垂直打在CD板上,可知粒子半徑r=L,的加速電場(chǎng)中,根據(jù)動(dòng)能定理:,在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:,聯(lián)立可得:,故A正確;B.設(shè)粒子軌跡與CD相切于H點(diǎn),此時(shí)粒子半徑為,粒子軌跡垂直打在CD邊上的G點(diǎn),則 ,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:,聯(lián)立可得能打到N板上的粒子的最大動(dòng)能為:,故D正確;故選ACD。 11.(2019屆安徽省六安二中高三(上)開(kāi)學(xué)測(cè)試) 如圖所示,直角三角形ABC的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),O、D是AB和AC邊的中點(diǎn),一束帶電粒子沿OD方向射入磁場(chǎng)中,恰好從B點(diǎn)射出磁場(chǎng),下列說(shuō)法中正確的是 A. 只改變帶電粒子的帶電性質(zhì),粒子將從A點(diǎn)射出磁場(chǎng) B. 只改變帶電粒子的帶電性質(zhì),粒子將從AD邊界上的某點(diǎn)射出磁場(chǎng) C. 只將磁場(chǎng)方向反向,粒子將從OA邊界上的某點(diǎn)射出磁場(chǎng) D. 只將磁場(chǎng)方向反向,粒子不可能從A點(diǎn)射出磁場(chǎng) 【答案】BD 【解析】一束帶電粒子沿OD方向射入磁場(chǎng)中,恰好從B點(diǎn)射出磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線所示: A、B、如果只改變帶電粒子的帶電性質(zhì),粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力方向相反,粒子將向上偏轉(zhuǎn),粒子將從AD邊界上某點(diǎn)射出磁場(chǎng),如圖虛線所示,故A錯(cuò)誤,B正確。 C、D、如果只將磁場(chǎng)方向反向,粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力反向,粒子將向上偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,粒子將從AD邊界上的某點(diǎn)射出磁場(chǎng),粒子不可能經(jīng)過(guò)A點(diǎn),不可能從A點(diǎn)射出磁場(chǎng),故C錯(cuò)誤,D正確。 故選BD. 12.(2019屆山西省榆社中學(xué)高三上學(xué)期第一次聯(lián)考) 如圖所示,xOy平面內(nèi)y軸和垂直于x軸的虛線MN間存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以大小為v0的速度沿x軸正方向射出,從線上的M(2l,l)點(diǎn)進(jìn)人虛線右側(cè),粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與xOy平面垂直的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出),最后又從虛線上的N點(diǎn)沿x軸負(fù)方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。求 (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小; (2)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑; (3)圓形磁場(chǎng)的最小面積。(可用三角函數(shù)表示) 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【詳解】(1)粒子從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E 則: 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有: , 解得: (3)粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng),從b點(diǎn)射出磁場(chǎng),以ab連線為直徑的圓形磁場(chǎng)面積最小 如圖所示 最小面積 解得: 13.(2019屆安徽省江淮十校高三第一次聯(lián)考) 如圖所示,坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E=100 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=10-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),y軸為兩種場(chǎng)的分界面,圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置(-1,0)處,以初速度vo=105 m/s沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),且已知帶電粒子的比荷= 108 C/kg,粒子的重力忽略不計(jì),則: (1)求帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大?。? (2)為使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中,求磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件。 【答案】(1)m/s (2)2.41m 【解析】(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由牛頓第二定律可得:qE=ma 設(shè)粒子出電場(chǎng)、入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,此時(shí)在y方向的分速度為vy,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則:vy=at l=v0t 解得vy=v0 (2)設(shè)v的方向與y軸夾角為θ,則有 可得θ=450 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖:則有: 可得 要使粒子穿越磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的寬度應(yīng)滿足的條件: 綜合已知條件解以上各式可得:- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題3.6 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題2學(xué)案 2019 高考 物理 一輪 復(fù)習(xí) 熱點(diǎn) 題型 專題 3.6 帶電 粒子 有界勻強(qiáng) 磁場(chǎng) 中的 臨界 極值
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