专题6 第2讲 带电粒子在复合场中的运动（课时作业）-2022高考物理艺术生文化课【成功方案】

得(a-R)2+b2-R2,解得 解得匀强手在磁场中动洛被力视供的心力四一m 磁场的磁感应强度 A正确,B骷误; 解得B:= 2)袒予从(点进入下方虚线区域,若要从聚焦的O点飞入然后 行x轱飞出,为磁发散的过,即粒子在下方圓形磁场运动的轨迹 半径等于磁场半径,粒子軌迹最大的边界如图所示,图中圆形磁场 即为最小的匀强场区域 磁场半径为r2,根据qvB=m可知磁感应强度为 第二次保持γ0区域磁场不变,而将 区垅磁场改为沿x轴 正方向的匀强电场,该电荷仍通过P点,其先做匀速國周运动,后 做类平抛运动,运动时间t T+一,第一次做匀速圆周运 动时间41-x+,大于6,所以4>4,即第二次所用 根据左手定则可知磁场的方向为垂直纸面向里,圆形磁场的而积 时间一定短些,故C正确 为S2 13.【答案】CD 解析】由左手定则及题意可知粒子带负电,故A错;粒子的运 3)粒子在碱场中运动,3和4为粒子运动的轨迹圆,1和2为粒子 动轨迹如图所示 件并结合儿何关系知粒子 运动的殮场的圖周 城磁场中偏转过的圃心角为60°,半径r1=a,由洛伦兹力提供向 粒子在圆形区域磁场中运动的轨迹半径为r2-DE 14 所以圆形区域磁场的嚴感应强廒大小为B 对;粒子在三角形区域磁场中运行的时间t 粒子在 形区域磁场中运行的时同2-6-5Bx,所以额子从A点到E 点经历的时间为 D对 qU 中的磁感应强度为 图中箭头部分的实线为粒子运动的轨迹,可知礅场的最小面积为 叶子形状,取Ⅰ区域如囹 第2讲带电粒子在复合场中的运动 1.【答案】(1)”g 【解析】(1)由小球在电磁场区域傚匀速 圆周运动得 解得 (2)设小球做匀遮同周运动的半径为r,有 图中阴影部分面积的一半为四分之一周周SADB与三角形S4B之 差,所以朋影部分的面积为 解得:B 由几何关系可得r 则磁扬感应强度大小B 类似地可知Ⅳ区城的阴影部分面积为S5=2×(1x (3)小球傲匀速圓周运动的周荔T= 小球在电磁场区城运动的时间 根据对称性可知‖中的匀强磁场面积为S 3.【答案】(1)1:3(2) 【答案】( 垂直与纸面向里,S2-m2(3B 【解析】〈1)设框子的质童为〃,电荷登为q第一次和第三次在敬 场中运动的半径分别为n、r;,第二次出电场时的速度为 次出电场时的速度为3。粒子第 三次在咆场中运动时的场 强大小分别为E、F2、F3,由动能定理得 【解析】(1)粒子垂直x进入國形磁场,在坐标原点O汇聚,满足 礅聚焦的条件,即粒子在瓛场中运动的半径等于圓形礅玚的羊径 ① Egl+ 度,根据几何关系得 粒子在磁场中做匀逸圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有:qvB 由題图乙得E1:E2 由①②③④得的:t 粒子在磙场中运动时,由牛顿笫二定律得 解得R-aB 7E 所以 联立以上各式解得r1:r3=1: 2)粒子第n次进入也场时的遮度为Un-1,出电场时的遠度为vn 则囻形磁场区域的最小面积S 加遼庋为an,运动时间为tN。 Bl 因蒞子在也场和磁扬中可一直交替运动,由⑤类推得-m;6.【答案】(1)√2mEg 由运动学公式可得:2 【解析】(1)裾题意得粒子在区城工中运动四分之一圈周,半径为 联立解得1(2n1)z; .【答案】(1)1:1:2负电(2)4√2m/s 由qB1=mx,E0=2mx得 解析】(1〕分析油滴受力可知,妥使油滴微匀遮直线运动,油淌 应带负电。受力如图所示 B 2)由牛顿第二定律得,qvB2=m如 且B2-√3B1,联立得 设粒子在环形区域Ⅱ中偏转经 (x,y)点时,相对坐标原点O转过的 角度为台,如图所示 则由凡何关系得 由平衡条件和几何关系得mg:gE:∫=1:1 (2)对油滴在垂直P(方向上由平衡条件得 代入数据解得-4√2m/s R000=-5R则M点的坐标为 (3〕由〈1)可知,沾滴在第一象限内受到的重力等于电场力,故油滴 在电场与重力场的复合场中做匀遠直线运动,在电场、礅场、重力 环形外周半径R=√R32+r2|r2=√3 场三者的复合场中做匀速圓周运动,轨迹如图所示。由O到Δ匀 (3)粒子运行一个周期相对坐标原点O转过的角庋为 遠运动的位移为51= in45=√2h=0.42m,运动时间为t,= 设粒子运行n个周期再次以相同速度经过A点,则有 油滴在复合场中做匀速圆周运动的周期 n·-x-N·2丌,n、N沟为自然数 求得当N=5,n=12时粒子再次以相同速度经过A点 由几何关系知油消由A到C运动的时间为 由圆周运动知识得 =0.628s,从C到N,粒子傲匀速直线运动,由对称性知,运动时间 t-t1-0.1s,则油滴在第一象限内 运动时间为-t1+t2+t3 =12(·2mRn-2 设O∧、AC、CN段在x轴上的投影长度分別为x1、x2、x3, 专题七电磁感应和电路 第1讲