2022年高考二轮复习物理第一部分专题突破篇专题三电场和磁场第讲带电粒子在复合场中 .pdf
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1、真题再现 1(2014 海南单科 )如图所示,在 x 轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外;在x 轴下方存在匀强电场,电场方向与 xOy 平面平行,且与 x 轴成 45 夹角一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子以初速度v0从 y 轴上的 P 点沿 y 轴正方向射出,一段时间后进入电场, 进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场的方向变为垂直于纸面向里,大小不变不计重力(1)求粒子从 P 点出发至第一次到达x 轴时所需时间;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
2、 - - - - - - - 第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - (2)若要使粒子能够回到P 点,求电场强度的最大值答案: (1)5 m4qB(2)2mv0qT0解析:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,运动轨迹如图所示设运动半径为 R,运动周期为 T,根据洛伦兹力公式及圆周运动规律,有 qv0Bmv20RT2 Rv0依题意,粒子第一次到达x 轴时,运动转过的角度为54所需时间为 t158T求得 t15 m4qB. (2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,然后沿原路返回做匀加速运动,到达x 轴时速度大小仍为v0,设粒子在电场中运动的总时间为t2,加速度大小
3、为a,电场强度大小为E,有qEma名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - v012at2得 t22mv0qE根据题意,要使粒子能够回到P 点,必须满足 t2T0得电场强度最大值E2mv0qT0. 2.(2014 重庆理综 )如图所示,在无限长的竖直边界NS 和 MT 间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 和 2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS
4、 和 MT 边界上,距 KL 高 h 处分别有 P、Q 两点, NS 和 MT 间距为 1.8h.质量为 m、带电量为 q 的粒子从 P 点垂直于 NS 边界射入该区域, 在两边界之间做圆周运动, 重力加速度为 g. (1)求电场强度的大小和方向;(2)要使粒子不从 NS 边界飞出,求粒子入射速度的最小值;(3)若粒子能经过Q 点从 MT 边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - 答案:
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