偏转及电场力做功、电势能变化等,审题时要结合电场的性.docVIP

　　【题型分析】 主要考查带电粒子在电场中的加速、偏转及电场力做功、电势能变化等，审题时要结合电场的性质进行正确的受力分析和运动情况分析，再根据类平抛运动的规律和功能关系、几何关系等列方程，问题则不难求解。 　　1.(2015·福州八县联考) 　　如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y′长为L，相距为d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b。在两板间加上可调偏转电压UYY′，一束质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出。 　　(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点; 　　(2)求两板间所加偏转电压UYY′的范围; 　　(3)求粒子可能到达屏上区域的长度。 　　2.(2015·河南八市联考) 　　如图所示，在水平地面上有一条足够长直轨道，只有AB段粗糙，AB段长为3L，其余部分均光滑，以B点为分界线，B点左侧存在方向水平向右的匀强电场，每个小物块所受的电场力为本身重力的0.25倍。有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿水平靠在一起，总长为L，总质量为M，但不粘接。每个小方块质量都相等，都带有等量的正电荷(各小方块在运动过程中电荷量保持不变)，开始时用外力控制，所有物块均处于静止状态，最前端(最右端)距A点为2L。在某一时刻将它们由静止释放，当最前端运动到A点右侧距A为2(L)时小方块运动的速度达到最大。(重力加速度为g) 　　(1)小方块与粗糙地面的动摩擦因数μ为多少? 　　(2)已知所有物块最终均静止于AB之间，求物块静止时的位置? 　　(3)要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块的前端(最右端)距A点的距离至少为多少? 　　(4)如果所有的方物块都已经通过B点，这些方物块从B点射出时的动能会各不相同，试求所有物块动能之和的最小值为多少? 　　题型二　带电粒子在有界磁场中的运动 　　【题型分析】 带电粒子沿垂直于磁场方向射入分界线两侧空间不同的两种匀强磁场，往往先后受到大小不同的洛伦兹力作用，使带电粒子的运动轨迹也不同。由于磁场的方向、磁场区域的大小以及带电粒子速度的大小和方向等多种条件的不同而使这类题目富有探究性和开放性。同时这类问题能很好地考查考生的空间想象、推理分析、综合判断能力。粒子进入有边界的磁场，由于边界条件的不同，会出现涉及临界状态的临界问题。 　　3.(2015·抚州模拟) 　　如图所示，竖直面内有一倒立等边三角形OMN区域，边长为L，MN边是水平的。在该区域有一垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场。在同一竖直面内有一束质量为m、电荷量为q、速度大小不同的带正电粒子从N点沿NM方向射入该磁场区域(可认为能发生偏转)。过O点作与MN边平行的直线作为x坐标轴，且O点为坐标轴的原点。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，试求： 　　(1)射到x坐标轴上的O点的粒子速度大小; 　　(2)垂直OM边射出的粒子与x坐标轴的交点位置; 　　(3)粒子在磁场中运动的时间和速度的关系。 　　题型三　带电粒子在磁场中运动的多解问题 　　【题型分析】 带电粒子在洛伦兹力作用下在磁场中做匀速圆周运动，由于运动的周期性或条件的周期性等因素的存在，使问题往往出现多解性，此类问题能很好地考查学生多元性思维和空间想象力，渗透物理世界的对称与和谐，因此将可能成为今后高考的热点。 　　4.(2015·德州市期末)如图甲所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向外(未画出)。在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1在同一竖直线上。有一电荷量为q、质量为m的带电粒子，以某一速度从圆周上的P点沿半径并指向圆心O的方向进入磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如图乙所示的交变电压。最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出。(不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力) 　　(1)求带电粒子的电性及进入磁场P点时的速率v0; 　　(2)求交变电压的周期T和电压U0的值; 　　(3)若t=0时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以原速率v0射入M、N之间，求粒子在磁场中运动的时间。 　　题型四　带电粒子在复合场中的运动问题 　　【题型分析】 带电粒子在复合场中的运动的命题，集中融合力学、电磁学等知识，其特点为构思新颖、综合性强，突出考查考生对物理过程和运动规律的综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及空间想象能力。试题常以加速器、示波管、质谱仪、速度选择器为背景，结合必威体育精装版的现代科技知识与情景，考查带电粒子在电场中的加速、偏转和在磁场中的偏转。 　　5.(2014·东营二模)在