浙江高考必考題型第22、23題突破一

1、高考必考題型第22、23題突破一-帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) (201510月浙江選考)如圖6是水平放置的小型粒子加速器的原理示意圖，區(qū)域和存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，長(zhǎng)L1.0 m的區(qū)域存在場(chǎng)強(qiáng)大小E5.0104 V/m、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。區(qū)域中間上方有一離子源S，水平向左發(fā)射動(dòng)能Ek04.0104 eV的氘核，氘核最終從區(qū)域下方的P點(diǎn)水平射出。S、P兩點(diǎn)間的高度差h0.10 m。 (氘核質(zhì)量m21.671027 kg、電荷量q1.6010-19 C，1 eV1.601019 J。 110-4)(1)求氘核經(jīng)過(guò)兩次加速后從P點(diǎn)射出時(shí)的動(dòng)能Ek2；(2)若B11.0 T，

2、要使氘核經(jīng)過(guò)兩次加速后從P點(diǎn)射出，求區(qū)域的最小寬度d；(3)若B11.0 T，要使氘核經(jīng)過(guò)兩次加速后從P點(diǎn)射出，求區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2。(20164月浙江選考)如圖7為離子探測(cè)裝置示意圖。區(qū)域、區(qū)域長(zhǎng)均為L(zhǎng)0.10 m，高均為H0.06 m。區(qū)域可加方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)；區(qū)域可加方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域的右端緊貼著可探測(cè)帶電粒子位置的豎直屏。質(zhì)子束沿兩板正中間以速度v1.0105 m/s水平射入，質(zhì)子荷質(zhì)比近似為1.0108 C/kg。(忽略邊界效應(yīng)，不計(jì)重力)(1)當(dāng)區(qū)域加電場(chǎng)、區(qū)域不加磁場(chǎng)時(shí)，求能在屏上探測(cè)到質(zhì)子束的外加電場(chǎng)的最大值Emax；(2)當(dāng)

3、區(qū)域不加電場(chǎng)、區(qū)域加磁場(chǎng)時(shí)，求能在屏上探測(cè)到質(zhì)子束的外加磁場(chǎng)的最大值Bmax；(3)當(dāng)區(qū)域加電場(chǎng)E小于(1)中的Emax，質(zhì)子束進(jìn)入?yún)^(qū)域和離開(kāi)區(qū)域的位置等高，求區(qū)域中的磁場(chǎng)B與區(qū)域中的電場(chǎng)E之間的關(guān)系式。 (201610月浙江選考)如圖所示，在x軸的上方存在垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，位于x軸下方離子源C發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為q的一束負(fù)離子，其初速度大小范圍為0- ，這束離子經(jīng)電勢(shì)差為 的電場(chǎng)加速后，從小孔O（坐標(biāo)原點(diǎn)）垂直x軸并垂直磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，最后打到x軸上。在x軸上2a3a區(qū)間水平固定放置一探測(cè)板（ ）。假設(shè)每秒射入磁場(chǎng)的離子總數(shù)為N0，打到x軸上的離子數(shù)均為分布（

4、離子重力不計(jì)）。（1）求離子束從小孔O射入磁場(chǎng)后打到x軸的區(qū)間。（2）調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可使速度最大的離子恰好打在探測(cè)板右端，求此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1;(3)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，求每秒打在探測(cè)板上的離子數(shù)N；若打在板上的離子80%被板吸收，20%被反彈回，彈回速度大小為板前速度大 小的0. 6倍.求探測(cè)板受到的作用力大小。 03v202mvUq200mvaqB一、帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)1.做好做好“兩個(gè)區(qū)分兩個(gè)區(qū)分”(1)正確區(qū)分重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力的大小、方向特正確區(qū)分重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力的大小、方向特點(diǎn)及做功特點(diǎn)。點(diǎn)及做功

5、特點(diǎn)。(2)正確區(qū)分正確區(qū)分“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”和和“磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)”的不同。的不同。2.抓住抓住“兩個(gè)技巧兩個(gè)技巧”(1)按照帶電粒子運(yùn)動(dòng)的先后順序，將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃按照帶電粒子運(yùn)動(dòng)的先后順序，將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成不同特點(diǎn)的小過(guò)程。分成不同特點(diǎn)的小過(guò)程。(2)善于畫(huà)出幾何圖形處理幾何關(guān)系，要有運(yùn)用數(shù)學(xué)知善于畫(huà)出幾何圖形處理幾何關(guān)系，要有運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的習(xí)慣。識(shí)處理物理問(wèn)題的習(xí)慣。二、帶電粒子在疊加復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子在疊加復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2.結(jié)論結(jié)論若在疊加場(chǎng)中粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若在疊加場(chǎng)中粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力為零

6、。重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力為零。變式1：如圖:所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向；在第象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里，正三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P(0，h)點(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a(2h，0)點(diǎn)進(jìn)入第象限，又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第象限，且速度與y軸負(fù)方向成45角，不計(jì)粒子所受的重力。求： (1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。變式2：如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；第二象限內(nèi)存在大小為B、方向垂直坐標(biāo)平面向外的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一粒子源固定在x軸上M(L，0)點(diǎn)，沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子，電子經(jīng)電場(chǎng)后恰好從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限。進(jìn)入第二象限后，電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后通過(guò)x軸時(shí)，與x軸負(fù)方向的夾角為75。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，電場(chǎng)強(qiáng)度