高考题精解分析:带电粒子在复合场中的运动
高频考点:带电粒子在电场磁场的复合场中的运动、带电粒子在电场磁场和重力场的复合场中的运动
动态发布: 2011安徽理综卷第23题、2011福建理综卷第22题、2011四川理综卷第25题 命题规律:带电粒子在复合场中的运动是电学的重要题型,是高考考查的重点和热点,带电粒子在复合场中的运动常常以压轴题出现,难度大、分值高、区分度大。 命题分析
考查方式一 考查带电粒子在电场磁场的复合场中的运动
【命题分析】带电粒子在电场磁场的复合场中的运动,变化灵活,情景新颖,是高考热点,一般作为计算题,分值较高,难度中等。
例1:(2011安徽理综卷第23题)如图1所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t时间从P点射出。 0
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经t/2时间恰从半圆形区域的边0
界射出。求粒子运动加速度的大小。若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
- 1 -
由
3????式得 r=R ? 3
R由几何知识 sinα= 2r
3即sinα=,α=π/3。 2
2,m带电粒子在磁场中运动周期T=, qB
2,带电粒子在磁场中运动时间t=T B2,
3,所以t= t。 B018
【点评】此题考查带电粒子在电场磁场复合场的运动,难度中等。 考查方式二 带电粒子在电场磁场的复合场中的周期性运动
【命题分析】带电粒子在电场磁场的复合场中的周期性运动,变化灵活,情景新颖,一般作为计算题,分值较高,难度大。
- 2 -
例2:(2011福建理综卷第22题)如图2甲,在x,0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xoy平面向里的匀强磁场,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q(q,0)的粒子从坐标原点O处,以初速度v沿x轴正方向射人,粒子的运动轨迹0
见图甲,不计粒子的重力。
(1)求该粒子运动到y=h时的速度大小v;
(2)现只改变人射粒子初速度的大小,发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(y-x曲线)不同,但具有相同的空间周期性,如图乙所示;同时,这些粒子在y轴方向上的运动(y-t关
2,m系)是简谐运动,且都有相同的周期T=。 qB
内,沿轴方向前进的距离s; ?.求粒子在一个周期Tx
?.当入射粒子的初速度大小为v时,其y-t图像如图丙所示,求该粒子在y轴方向上做简谐0
运动的振幅A,并写出y-t的
函数
excel方差函数excelsd函数已知函数 2 f x m x mx m 2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载
表达式。
【解析】(1)由于洛仑兹力不做功,只有电场力做功,由动能定理有
1122-qEh=m v-m v,? 022
2qEh2由?式解得 v=。? v,0m
(2)I(由图乙可知,所有粒子在一个周期T内沿轴方向前进的距离相同,即都等于恰好沿x
x轴方向匀速运动的粒子在T时间内前进的距离。设粒子恰好沿轴方向匀速运动的速度大小x
为v,则qvB=qE, ? 11
- 3 -
【点评】此题涉及动能定理、运动合成与分解、带电粒子在匀强磁场中的运动等重点知识,具有一定的难度。
考查方式三 带电粒子在电场磁场和重力场的复合场中的运动
【命题分析】带电粒子在电场磁场和重力场的复合场中的运动一般是难度较大的
试题
中考模拟试题doc幼小衔接 数学试题 下载云南高中历年会考数学试题下载N4真题下载党史题库下载
,也是高考选拔人才的压轴题,此类题一般分值较大。
例3:(2011四川理综卷第25题)如图3所示:正方
形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m,距地面
h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂
直放置于台面,C板位于边界WX上,D板与边界WZ
相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度
-13B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=5×10C
的微粒静止于W处,在CD间加上恒定电压U=2.5V,板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触),然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时,静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度,在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数
2=0.2,取g=10m/s ,
(1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性;
(2)求由XY边界离开台面的微粒的质量范围;
- 4 -
-13(3)若微粒质量m=1×10kg,求滑块开始运动时所获得的速度。 o
【解析】微粒在极板之间所受电场力大小为F=qU/d 1 ?
-11 代入数据得F=1.25×10N。 2 ?
由微粒在磁场中的运动可判断微粒带正电荷,微粒由极板之间电场加速,故C极板为正极, D极板为负极。
12(2)若微粒质量为m,刚进入磁场时的速度大小为v,由动能定理qU=mv。3 ?2微粒在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力充当向心力,若圆周运动半径为R,有
2v4qvB=m, ? R
微粒要从XY边界离开台面。则圆周运动的边缘轨迹如图所示,半径的极小值和极大值分别为R=l/2,5 1?
R=l-d。 6 2?
-14-13联立3~6式,代入数据,有8.1×10kg
本文档为【高考题精解分析:带电粒子在复合场中的运动】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑,
图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享,如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服,我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。