【分析】 【详解】
解：(1)小球在x轴上方匀速圆周，可得：qE1?mg 小球从A到P的过程做内平抛运动：x0?v0t y0?结合：y0?12at 2g2x0 22v0可得：a?g
由牛顿第三定律可得：qE2?mg?ma 解得：qE2?2mg 故：
E11? E22(2) 小球第一次通过P点时与x轴正向成45?，可知小球在P点时则有：vy?v0 故P点时的速度：v?2v0
2v0 由类平抛的位移公式可得：x0?g小球多次经过P点，轨迹如图甲所示，小球在磁场中运动
3个周期后，到达x轴上的Q4点，P、Q关于原点O对称，之后回到A并不断重复这一过程，从而多次经过P点 设小球在磁场中圆周运动的半径为R，由几何关系可得：R?2x0
v2又由：qvB?m
R联立解得：B?mg qv0
(3)小球恰能两次经过P点，轨迹如图乙所示 在x轴上方，小球在磁场中的运动周期：T?在x轴下方，小球的运动时间：t2?22πm qBx02v0? v0g由规律可知，小球恰能两次经过P点满足的几何关系为：2x0?2，3……..）
12R??2R （n=1，
n1mgB?(1?) （n=1，2，3……..） 解得：
nqv0两次通过P点的时间间隔为：t?(n?1)T?nt2 （n=1，2，3……..） 解得：t?(2?343?nv0) （n=1，2，3……..） 2g
11．如图所示，在平面直角坐标系中，AO是∠xOy的角平分线，x轴上方存在水平向左的匀强电场，下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，两电场的电场强度大小相等．一质量为m、电荷量为＋q的质点从OA上的M点由静止释放，质点恰能沿AO运动且通过O点，经偏转后从x轴上的C点（图中未画出）进入第一象限内并击中AO上的D点（图中未画出）．已知OM的长度L1?202m，匀强磁场的磁感应强度大小为B＝
m (T)，重力加速度g取10m/s2．求： q
(1)两匀强电场的电场强度E的大小； (2)OC的长度L2；
(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间t．
【来源】2018《单元滚动检测卷》高考物理（四川专用)精练第九章物理试卷 【答案】(1) E?mgq (2)40m (3)7.71 s
【解析】 【详解】
(1)质点在第一象限内受重力和水平向左的电场，沿AO做匀加速直线运动，所以有
mg?qE
即E?mgq
(2)质点在x轴下方，重力与电场力平衡，质点做匀速圆周运动，从C点进入第一象限后做类平抛运动，其轨迹如图所示，
v2有：qvB?m
R由运动规律知v2?2aL1 由牛顿第二定律得：a?解得：R?202m
由几何知识可知OC的长度为：L2=2Rcos45°=40m (3) 质点从M到O的时间为：t1=质点做圆周运动时间为：t2?2g
v?2s a32?R3???s?4.71s 4v2R?1s v质点做类平抛运动时间为：t3=质点全过程所经历的时间为：t=t1+t2+t3=7.71s。
12．如图所示，在竖直平面（纸面）内有长为l的CD、EF两平行带电极板，上方CD为正极板，下方EF为负极板，两极板间距为l，O点为两极板边缘C、E两点连线的中点；两极板右侧为边长为l的正方形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外。离子源P产生的电荷量为q、质量为m的带正电粒子飘入电压为U1的加速电场，其初速度几乎为零，被电场加速后在竖直平面内从O点斜向上射入两极板间，带电粒子恰好从CD极板边缘D点垂直DF边界进入匀强磁场区域。已知磁感应强度大小B与带电粒子射入电场O点时的速度大小v0的关系为
B2m?，带电粒子重力不计。求 v02ql（1）带电粒子射入电场O点时的速度大小v0； （2）两平行极板间的电压U2；
（3）带电粒子在磁场区域运动的时间t。
【来源】【市级联考】四川省德阳市2019届高三下学期二诊物理试题 【答案】（1） 【解析】 【详解】
（1）电荷在电场中加速，由动能定理得：qU1?解得：v0?2qU1m2qU1m；（2）U1；（3）4?qU1m
9qU112mv0， 2；
（2）粒子进入偏转电场时的速度方向与水平方向间的夹角为θ， 在偏转电场中：l?v0cos?t，加速度：a?l1?v0sin??t，v0sin??at， 22qEqU2? ， mml解得：U2?U1,???4；
（3）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
(v0cos?)2由牛顿第二定律得：qv0cos??B?m，
R解得：R?2l， 3粒子运动轨迹如图所示，粒子转过的圆心角：??粒子在磁场中的运动时间：t?2?， 3?Rv0cos?，
解得：t?4?qU1m.
9qU1
13．如图，离子源A产生的初速度为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场．已知HO＝d，HS＝2d，?MNQ＝90°．（忽略粒子所受重力）
（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ； （2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处．求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围． 【来源】2009高考重庆理综 【答案】（1）E0?【解析】 【分析】 【详解】
（1）正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1，设 对正离子，应用动能定理有eU0＝
U0mU0；45°（2）2（3）m?mx?25m 2deB1mV12， 2正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动
相关推荐：
loading