（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題69 帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（A）加練半小時(shí)（含解析）

《（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題69 帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（A）加練半小時(shí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題69 帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（A）加練半小時(shí)（含解析）（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) [方法點(diǎn)撥]　(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中一般做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或類平拋運(yùn)動(dòng)；在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)一般做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(2)明確各段運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡，特別注意各銜接點(diǎn)的速度方向、大小. 1.(2018·福建省龍巖市模擬)如圖1所示，在空間有xOy坐標(biāo)系，第三象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，第四象限有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，從A處沿與x軸負(fù)方向成60°角垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，結(jié)果離子正好從距O點(diǎn)為L(zhǎng)的C處沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，最后離子打在x軸上距O點(diǎn)2L的D處.不計(jì)離子重力，求： 圖1 (1)此離子在磁

2、場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r； (2)離子從A處運(yùn)動(dòng)到D處所需的時(shí)間； (3)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小. 2.(2018·四川省瀘州市一檢)如圖2所示，左側(cè)兩平行金屬板上、下水平放置，它們之間的電勢(shì)差為U、間距為L(zhǎng)，其中有勻強(qiáng)磁場(chǎng)；右側(cè)為“梯形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ACDH，其中，AH∥CD, AH＝L.一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子(不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn))，從小孔S1射入左側(cè)裝置，恰能沿水平直線從小孔S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射入“梯形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出.若兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，

3、“梯形”寬度MN＝L，忽略電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用.(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6) 圖2 (1)求出粒子速度的大小，判定粒子的電性； (2)這束粒子中，粒子質(zhì)量最小值和最大值各是多少. 答案精析 1.(1)　(2)＋　(3) 解析　(1)正離子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示. 由幾何知識(shí)可得r＋rcos60°＝L，解得半徑r＝. (2)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qv0B＝m，解得離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為v0＝，離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的周期為T＝＝，根據(jù)軌跡得到離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1＝T＝，離子從C運(yùn)動(dòng)到D做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平

4、方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所需要的時(shí)間t2＝＝，故離子從A→C→D的總時(shí)間為t＝t1＋t2＝＋. (3)在電場(chǎng)中，由類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得L＝at22，a＝，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E＝. 2.(1)　正電　(2)mmin＝　mmax＝ 解析　(1)粒子全部從邊界AC射出，則粒子進(jìn)入“梯形”磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，粒子帶正電； 粒子在兩極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：qvB＝q，解得：v＝； (2)在“梯形”區(qū)域內(nèi)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力， 由牛頓第二定律得：qvB＝m，粒子軌道半徑：R＝.由R＝可知：當(dāng)粒子質(zhì)量有最小值時(shí)，R最小，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰與AC相切(見(jiàn)圖甲)； 當(dāng)粒子質(zhì)量有最大值時(shí)，R最大，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰過(guò)C點(diǎn)(見(jiàn)圖乙)， 甲圖中，由幾何關(guān)系得：＋R1＝L，解得：R1＝L， 乙圖中，NC＋＝L，解得R2＝NC＝L， 解得：mmin＝，mmax＝. 5