2022高考物理第8章第4講帶電粒子在復合場中的運動挑戰(zhàn)沖刺新人教版

【立體設計】2022高考生物理第8章第4講帶電粒子在復合場中的運動挑戰(zhàn)真題新人教版1．2022·廣東高考如下圖，表面粗拙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、、帶電荷量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（）A．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊抵達地面時的動能與B的大小無關C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時，滑塊可能靜止于斜面上【解析】取滑塊為研究對象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如下圖，C正確；FN=mgcoθqvB,由于v不斷增大，則FN不斷增大，滑動摩擦力Ff=μFN，摩擦力增大，A錯誤；滑塊的摩擦力與B相關，摩擦力做功與B相關，依據(jù)動能定理，在滑塊下滑到地面的過程中，知足

1mv2

-0=mgh-Ff，所以滑塊抵達地面時的動能與

B相關，B錯誤；當

B很大，2則摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上，

D正確【答案】C、D2（2022·山東理綜）如下圖，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為d,兩側為相同的勻強磁場，、帶電量q、重力不計的帶電粒子，以初速度v1垂直邊界射入磁場做勻速圓周運動，后進入電場做勻加快運動，然后第二次進入磁場中運動，今后粒子在電場和磁場中交替運動已知粒子第二次在磁場中運動的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推求：1粒子第一次經(jīng)過電場的過程中電場力所做的功W12粒子第n次經(jīng)過電場時電場強度的大小En3粒子第n次經(jīng)過電場所用的時間tn假定粒子在磁場中運動時，電場地區(qū)場強為零請畫出從粒子第一次射入磁場至第三次走開電場的過程中，電場強度隨時間變化的關系圖線（不要求寫出推導過程，不要求注明坐標刻度值）【解析】1設磁場的磁感覺強度大小為

B，粒子第

n次進入磁場時的半徑為

Rn,速度為

vn,由牛頓第二定律得，2qvnB=mvn,①RnqBR由①式得vn=n,②因為R2=2R1，所以v2=2v1③關于粒子第一次在電場中的運動，由動能定理得12121mv2-mv1④W=22聯(lián)立③④式得W1=3mv12⑤22粒子第n次進入電場時速度為vn,出電場時速度為vn1,有vn=nv1,vn1=n1v1⑥由動能定理得qEnd=1mvn21-1mvn2,⑦22聯(lián)立⑥⑦式得En=(2n1)mv12⑧2qd3設粒子第n次在電場中運動的加快度為an,由牛頓第二定律得qEn=man,⑨由運動學公式得vn1-vn=antn,聯(lián)立⑥⑧⑨⑩式得tn=2d/2n1v1（4）如下圖32(2n1)mv2【答案】1mv12132d/2n1v14看法析2qd23（2022·安徽理綜）如圖甲所示，寬度為d的豎直狹長地區(qū)內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖乙所示），電場強度的大小為E,E>0表示電場方向豎直向上t=0時，一帶正電、質量為m的微粒從左邊界上的N點01以水平速度v射入該地區(qū)，沿直線運動到Q點后，做一次完整的圓周運動，2的中點，、E0、m、v、g為已知量1）求微粒所帶電荷量q和磁感覺強度B的大??；2）求電場變化的周期T；（3）改變寬度d，使微粒仍能按上述運動過程經(jīng)過相應寬度的地區(qū)，求T的最小值【解析】本題考察粒子在復合場中的運動問題（1）微粒做直線運動，則0mgqE=qvB,①0微粒做圓周運動，則mg=qE,②聯(lián)立①②得q=mg,③E0B=2E0④v（2）設微粒從N1運動到Q的時間為t1,做圓周運動的周期為t2,則=vt1,⑤2qvB=mv2,⑥R2πR=vt2,⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦得t1=d;t2=v⑧2vg電場變化的周期T=ttdv12g2v3若微粒能達成題述的運動過程，要求d≥2R,聯(lián)立③④⑥得R=v2,2g設N1Q段直線運動的最短時間為t1min,由⑤得t1min=v,2g因t2不變，T的最小值Tmin=t1mint2=(21)v2g【答案】（1）mg2E02dv3(21)vE0v2vg2g４（2022·全國Ⅱ理綜如圖,在寬度分別為1和2的兩個毗鄰的條形地區(qū)分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、點斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界限的方向進入電場，垂直于電場方向，粒子軌跡與