备战高考物理临界状态的假设解决物理试题培优易错难题练习含答案及详细答案.pdf

备战高考物理临界状态的假设解决物理试题培优易错难题练习 (含答案)及 详细答案 一、临界状态的假设解决物理试题 1. M N 如图所示， 、 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最 q, m P 大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为+ 质量为 (不计重力)，从点 经电场加速后，从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外，CD 为磁场边 N 0=45°, Q C L, M N 界上的一绝缘板，它与 板的夹角 孔 到板的下端 的距离为 当 、 两板间电压取最大值时，粒子恰 垂直打在 CD 板上，求： (1) Um ； 两板间电压的最大值 (2)CD板上可能被粒子打中区域的长度 s； (3) tm 粒子在磁场中运动的最长时间 。 22 【答案】(1)两板间电压的最大值 U 为也二； m 2m m (3) t 粒子在磁场中运动的最长时间 m 为_° qB (2)CD x (2J2)L; 板上可能被粒子打中的区域的长度 为 【解析】 【分析】 (1) CD 粒子恰好垂直打在 板上，根据粒子的运动的轨迹，可以求得粒子运动的半径，由半径公式可以求得电压的大 小； (2) CD 当粒子的运动的轨迹恰好与 板相切时，这是粒子能达到的最下边的边缘，在由几 何关系可以求得被粒子打中的区域的长度. (3) QE 打在 间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半周期，根据周期公式即可求解。 【详解】 (1)M N CD C 、 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在 板上，所以圆心在 点， CH=QC=L R=L, 故半径 又因 2 VI qvB m 一 R qU m 2 所以 22 qBL 2m (2) CD K R2,