高中物理带电粒子在电场中的运动真题汇编(含答案)VIP免费

1S/MV【答⑵旷高中物理带电粒子在电场中的运动真题汇编(含答案)一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1.如图所示，一质量为m、电荷量为+g的粒子从竖直虚线上的P点以初速度“°水平向左射出，在下列不同情形卞，粒子经过一段时间后均恰好经过虎线右侧的人点.巳知P、A两点连线长度为/,连线与虎线的夹角为«=37%不计粒子的重力，(sin37-0.6,cos37°=0.8).(1)若在虚线左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，求磁感应强度的人小Bi:(2)若在虚线上某点固定一个负点电荷，粒子恰能绕该负点电荷做圆周运动，求该负点电荷的电荷量Q(已知静电力常量为是)；(3)若虚线的左侧空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，右侧空间存在竖直向上的匀强电场，粒子从P点到人点的过程中在磁场、电场中的运动时间恰好相等，求磁场的磁感应强度的大小B2和匀强电场的电场强度大小E.丘_20(2兀一3)〃応9rrql【解析】【分析】【详解】(1)粒子从P到A的轨迹如图所示:粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为门1?由几何关系得7；=-/cOS6Z=-/252由洛伦兹力提供向心力可得＜7V0^=/H—粒子绕负点电荷Q做匀速圆周运动，设半径为々fU由几何关系得八=2costz8由库仑力提供向心力得k笺=4~r；解得心弊8kq⑶粒子从P到A的轨迹如图所示:5〃"o2q〔⑵粒子从P到A的轨迹如图所示:粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动/sina3/粒子在电场中的运动时间/=—；=T-vo"o根据题意得，粒子在磁场中运动时间也为r,则呜-2龙〃7又T=~^qB2解得B2=-—^3ql设粒子在磁场中做圆周运动的半径为几则v0Z=7tr解得汀弓粒子在电场中沿虚线方向做匀变速直线运动，g-2呜•知20（2龙一3）〃応9兀ql2.如图，一带电荷量q=+0・05C、质量M=lkg的绝缘平板置于光滑的水平面上，板上靠右端放一可视为质点、质量m=lkg的不带电小物块，平板与物块间的动摩擦因数p=0.75.距平板左端L=0.8m处有一固定弹性挡板，挡板与平板等高，平板撞上挡板后会原速率反弹。整个空间存在电场强度£=100N/C的水平向左的匀强电场。现将物块与平板一起由静止释放，已知重力加速度g=10m/s2,平板所带电荷量保持不变，整个过程中物块未离开平板。求：hn|（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率；（2）平板的最小长度；（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量。【答案】（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率为l.Om/s;（2）平板的最小长度为0.53m;（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量为&ON・s【解析】【详解】（1）两者相对静止，在电场力作用卞一起向左加速，有a==2.5m/s2<^gm故平板M与物块m—起匀加速，根据动能定理可得：qEL=^（M+m）vf解得v=2.Om/s平板反弹后，物块加速度人小a1=-^^=7.5m/s2,向左做匀减速运动m平板加速度大小a2=+=12.5m/s2,m平板向右做匀减速运动，设经历时间□木板与木块达到共同速度向右为正方向。-vi+aiti=vi-a2ti解得20.2s,心0.5m/s,方向向左。此时平板左端距挡板的距离：xwih—此后两者一起向左匀加速，设第二次碰撞时速度为4则由动能定理1、1—(=q£xi解得V2=1.0m/s（2）最后平板、小物块静止（左端与挡板接触），此时小物块恰好滑到平板最左端，这时的平板长度最短。设平板长为/,全程根据能量守恒可得：qEL沖mgl8解得：/=—=0・53m15（3）设平板第小1次与第门次碰撞反弹速度分别为厶小和厶；平板第小1次反弹后：设经历时间tn-1,平板与物块达到共同速度Vn-f平板Vn.i=Vn.i-a2tn-l位移大小⑺=匕一+心二物块Vn-l^-Vn-1+Oltn-lVV由以上三式解得：匕（=一亍，『,1=肓此后两者一起向左匀加速，由动能定理qEXn-i=|(M+77?)V；-l(M解得：—=-叫2从开始运动到平板和物块恰停止，挡板对平板的总冲量:/=2M“I+2M“2+2MI/3+2M“4+解得：/=8.0N・s3.如图所示，竖直面内有水平线M/V与竖直线PQ交于P点，0在水平线MN上，0P间距为d，—质量为m、电量为g的带正电粒子，从0处以人小为如、方向与水平线夹角为^=602的速度，进入大小为&的匀强电场中，电场方向与竖直方向夹角为i?=605,粒子到达PQ线上的&点时，其动能为在O处时动能的4倍.当粒子到达A点时，突然将电场改为人小为E2,方向与竖直方向夹角也为17=602的匀强电场，然后粒子能到达PQ线上的B点...