2019高考物理三轮冲刺大题提分大题精做12带电粒子在复合场中运动.doc

2021高考物理三轮冲刺大题提分大题精做12带电粒子在复合场中运动
2021高考物理三轮冲刺大题提分大题精做12带电粒子在复合场中运动
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大题精做十二带电粒子在复合场中
3
2
l，小球a与绝缘细杆的动摩擦
因数
3
4
，B
m5πg
q6l
，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。求：
(1)带电小球的电性及电场强度的大小E；
(2)第二、三象限里的磁场的磁感觉强度大小B1；
(3)当带电小球a刚走开N点时，从y轴正半轴距原点O为20π
h的P点(图中未画出)以某一初速度水平向
l
3
右平抛一个不带电的绝缘小球b，b球恰好运动到x轴时与向上运动的a球相碰，那么b球的初速度为多大？
【剖析】(1)由带电小球a在第四象限内做匀速圆周运动可得，带电小球a带正电，且mg＝qE
解得：
(2)带电小球a从N点运动到Q点的过程中，设运动半径为R，有：
由几何关系有
联立解得
带电小球a在杆上匀速运动时，由平衡条件有
mgsinθ＝μ〔qvB1－mgcosθ〕
解得
(3)带电小球a在第四象限内做匀速圆周运动的周期
带电小球a第一次在第一象限竖直上下运动的总时间为
绝缘小球b平抛运动至x轴上的时间为
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两球相碰有
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联立解得n＝1
设绝缘小球b平抛的初速度为v0，那么
解得。
1．【日照期末】以以下图，真空中有以O1为圆心、r半径的圆形匀强磁场所区，坐标原点O为圆形磁场界线
上的一点。磁场的磁感觉强度大小为B，方向垂直于纸面向外。x＝r
的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。
从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子，速度方向与x轴正
方向成120°角的质子，经磁场偏转后又垂直射入电场，到达x轴上的
P点(图中未画出)。质子的电荷量为e、质量为m，质子重力可忽
略。
(1)求质子射入磁场时的速度大小；
(2)求质子从坐标原点O到x轴上的P点所需的时间；
(3)假设质子沿y釉正方向射入磁场，在走开磁场前的某一时辰，磁场方向不变、大小突然变为B1，此后质子恰
好被拘束在该圆形磁场中，那么B1的最小值为多少?
【剖析】(1)设质子射磁场时的速度为v．质子射入磁场后做匀速圆周运动，质子的轨迹以以下图。由几何关
系知，质子在磁场中的偏转半径为R＝r
由牛顿第二定律：
解得：；
(2)质子在磁场中运动的周期
0
质子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角为120
，运动时间为
质子走开磁场做匀速直线运动，匀速运动位移为：
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