发布时间 : 星期三 文章高考物理 最有可能考的必考点“挖井”系列训练 带电粒子在电磁场中运动更新完毕开始阅读6ecdfe96bf1e650e52ea551810a6f524cdbfcbf7
6.（1）第1s内粒子在电场力的作用下作匀加速直线运动，设加速度为a，由牛顿第二定律有：
M N
1s 3s 5s 7s
2s 4s 8s 6s Q P
a?qE m ①（1分）
第2s内粒子在库仑力作用下作匀速圆周运动，有：
T?2?m qB②（1分）
代入已知数据可得T=1s，所以可得粒子在1s、3s、5s、7s内作匀加速运动，2s，4s，6s内作匀速圆周运动。 （1分） 可作出粒子在第8s内刚好不从NP边离开矩形区域的运动示意图，如图所示。粒子在奇数秒内的整体运动可以等效为初速度为0的匀加速直线运动。 （1分） 设前7s内的位移为s7，
s7?1a(7?3)2 2③（1分）
设粒子第7s末的速度为υ7，第8s内粒子圆周运动的半径为R8，有： υ7=a（7-3） （1分）
q?7B?m?72R8 ④（1分）
由图可知，粒子要在第8s内从NP边离开矩形区域，要满足
s7?LNP?s7?R8
⑤（2分）
由以上各式联立求解，可得：8m (2)设在第1秒内的t0时刻释放粒子，则第1s内粒子在电场力的作用下加速时间为1-t0，第1s内的位移为s0，第1s末的速度大小为υ0，由运动学方程有： 9 1s0?a(1?t0)2 2υ0=a（1-t0） 粒子在磁场中作匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r0，有： ⑥（1分） ⑦（1分） q?0B?m?02r0 ⑧（1分） 要粒子从MQ边界飞出，则r0>s0 ⑨（2分） 由⑥~⑨式可得：t>0.68s （1分） 结合电场和磁场的周期性可得要粒子从MN边飞出，粒子释放的时刻t满足： (2n+0.68)s （1）当磁感应强度为多大时，粒子恰好从A点射出？ （2）对应于粒子可能射出的各段磁场边界，磁感应强度应满足什么条件？ 10 8. 如图11所示，是电视显像管工作原理图。炽热的金属丝发射出电子，在金属丝k和金属板M之间加一电压U，使电子在真空中加速后，从金属板的小孔C穿出，进入有界abcd矩形匀强磁场，经匀强磁场射出后，打在荧光屏上，荧光屏被电子束撞击而发光。已知电子的比荷 e16??1011C/kg，m9-4 匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10T，磁场的长度 l=12cm，磁场的右边界距离荧光屏L=15cm。加速 电压U=20V时，电子恰好从有界匀强磁场的右下角c点飞出。不计电子间的相互作用及重力影响。求： （1）电子射入磁场时的速度大小； （2）电子在磁场中运动的轨道半径； （3）电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离。 解析：（18分） 11 9. 如图所示，直角坐标平面xOy内有一条直线AC过坐标原点O与x轴成45°夹角，在OA与x轴负半轴之间的区域内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场B，在OC与x轴正半轴之间的区域内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场B2。现有一质量为m，带电量为q（q>0）的带电粒子以速度v从位于直线AC上的P点，坐标为（L，L），竖直向下射出，经测量发现，此带电粒子每经过相同的时间T，会再将回到P点，已知距感应强度B2?重力） （1）请在图中画出带电粒子的运动轨迹，并求出匀强磁场B1与B2的比值；（B1、B2磁场 mv。（不计粒子qL 12