《2022年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）》专题3.6 带电体在电场组合场和复合场中的运动（解析版）

3.0 envi 2025-03-17 4 4 1.39MB 18 页 3知币
侵权投诉
2022 年高考物理靶向专项强化训练
专题 3.6 带电体在电场组合场和复合场中的运动
1．科研人员经常利用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，在坐标系 的第三象限内平行于 x
轴放置一对平行金属板，上极板与 x轴重合，板长和板间距离均为 2d，极板的右端与 y轴距离为 d，两板
间加有如图乙所示的交变电压。以 为圆心、半径为 d的圆形区域内存在垂直坐标平面向里的匀强
磁场（图中未画出）。在 点处有一个粒子源，沿 x轴正方向连续不断地发射初速度大小为
、质量为 m、电荷量为 的带电粒子。已知 t=0 时刻入射的粒子恰好从下极板右边缘飞出；
时刻入射的粒子进入圆形磁场区域后恰好经过原点 O。在第一、二象限某范围内存在垂直纸面向外的匀强
磁场（图中未画出），不计粒子重力及粒子之间的相互作用力。
（1）求 ；
（2）求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度；
（3）为了使所有粒子均能打在位于 x轴上的粒子接收器上的 0~3d范围内，求在第一、二象限内所加磁场
的磁感应强度的大小和磁场区域的最小面积。
【答案】（1） ；（2） ；（3） ，
【详解】（1）所有进入极板间的粒子沿 x轴正方向的分运动均为匀速直线运动，在极板间的运动时间为
， 时刻入射的粒子进入极板间，沿 y轴方向有 前半个周期内，粒子沿 y轴方向发
生的位移 解得
（2）不同时刻射出的粒子沿 y轴方向加速和减速的时间相同，所有粒子均沿 x轴正方向以速度 进入
圆形磁场区域， 时刻入射的粒子恰沿半径方向进入磁场，粒子做匀速圆周运动经过原点 。根据几何
关系可知粒子运动半径 根据 可得磁场的磁感应强度
（3）从极板间射出的粒子在 2d范围内沿 x轴正方向进入圆形磁场，满足磁聚焦的条件，均在坐标原点 O
汇聚，从原点 O沿x轴正方向和负方向 180°范围内进入第一、二象限，为使其均能打在 x轴上 0~3d范围内，
粒子在磁场内做圆周运动的半径 ； 解得磁感应强度大小
磁场范围的最小面积 解得
2．现代仪器中常利用电场、磁场来控制带电粒子的运动。如图所示，A、B为平行板电容器，极板长为
，间距为 ，现在 A、B间加如图所示的方波形电压，其中 ， 。现
有比荷为 、初速度为 的正离子，自 时刻开始从两板正中间平行极板方向
连续射入电容器，在极板右侧一定距离处放置一荧光屏，离子打到荧光屏上会有亮点，不计离子重力和离
子间相互作用，不考虑电容器的边缘效应。
（1）求能飞越电容器的正离子，在离开电场时的速度；
（2）若虚线 右侧不加磁场，试确定荧光屏上发光亮点的长度；
（3）撤去荧光屏，在虚线 右侧加一垂直纸面向里磁感应强度为 的匀强磁场，若在虚线
右侧放一收集板，要使所有进入 右侧的正离子都被收集板收集，求收集板垂直 放置时在纸面内的
最短长度 ；以及收集板平行 放置时在纸面内的最短长度 。
【答案】（1） ，与平行极板方向夹 45°；（2）30cm；（3）5cm，
【详解】（1）能飞越电场（电容器）的正离子，在电场中时间恒为
加速度为 其中加速时间为 ，减速时间为 ，所有粒子飞出时竖直方
向速度为 飞出电场时速度方向和大小均相同，均为 与平行极板方向
《2022年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）》专题3.6 带电体在电场组合场和复合场中的运动（解析版）.docx

共18页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：18 页 大小：1.39MB 格式：DOCX 时间：2025-03-17

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 18
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注