物理-帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（講義）

專(zhuān)題10帶電粒子(帶電體)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)01專(zhuān)題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖 102考情分析·解密高考 203高頻考點(diǎn)·以考定法 2 2N1帶電粒子在組合場(chǎng)中的?動(dòng) 2二1帶電粒子(帶電體)在疊à場(chǎng)中的?動(dòng) 3O1帶電粒子在交ù場(chǎng)中的?動(dòng) 4四1電磁技術(shù)的à用 4 5 9考向1?帶電粒子在組合場(chǎng)中的?動(dòng) 9考向2?帶電粒子在疊à場(chǎng)中的?動(dòng) 11考向3?帶電粒子在新情景t題中的?用 1204核心素養(yǎng)·難點(diǎn)突破 1405創(chuàng)新好題·輕松練 24新情境?磁場(chǎng)在前沿ù技中的à用 24帶電粒子在組合場(chǎng)中的?動(dòng)1.掌握帶電粒子?或帶電體ā在組合場(chǎng)1疊à場(chǎng)和交ù場(chǎng)中?動(dòng)的V析和處理方法ā2.掌握常é電磁技術(shù)在磁場(chǎng)中?動(dòng)的V析和處理T法2帶電粒子在疊à場(chǎng)中的?動(dòng)帶電粒子在交ù場(chǎng)中的?動(dòng)電磁技術(shù)的à用1ā組合場(chǎng)t題的兩種常é模型D電場(chǎng)?入磁場(chǎng)D磁場(chǎng)?入電場(chǎng)電場(chǎng)中?勻ù速直線(xiàn)?動(dòng)磁場(chǎng)中?勻速圓周?動(dòng)電場(chǎng)中?類(lèi)拋?動(dòng)或類(lèi)斜拋?動(dòng)磁場(chǎng)中?勻速圓周?動(dòng)磁場(chǎng)中?勻速圓周?動(dòng)電場(chǎng)中?勻ù速直線(xiàn)?動(dòng)磁場(chǎng)中?勻速圓周?動(dòng)電場(chǎng)中?類(lèi)拋?動(dòng)或類(lèi)斜拋?動(dòng)2.解答帶電粒子在組合場(chǎng)中?動(dòng)t題的ā本思路1ā帶電粒子(帶電體)在疊à場(chǎng)中?動(dòng)的兩種常é模型勻速直線(xiàn)?動(dòng)勻速圓周?動(dòng)?力情況所?合力~零除洛倫茲力外?w他力的合力~零注?若O場(chǎng)共存?合力~零時(shí)?粒子做勻速直線(xiàn)?動(dòng)?w中洛倫茲力F＝qvB的方向P速度v垂直22ā如ā1所示?若N帶電小球在T力場(chǎng)P勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的疊à場(chǎng)中DA點(diǎn)u靜k開(kāi)始?動(dòng)?可將?帶電小球的初速度沿垂直T力且垂直磁場(chǎng)的方向PV解~兩個(gè)大小相等1方向相反的速度v1v′?若帶電小球的電荷量~q(q>0)?勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感à強(qiáng)度大小~B?[pBqv＝mg?帶電小球在?疊à場(chǎng)中的?動(dòng)可看作DA點(diǎn)開(kāi)始?在垂直T力且垂直磁場(chǎng)方向P速度~v的勻速直線(xiàn)?動(dòng)?PO考慮T力時(shí)??帶電小球在?磁場(chǎng)中DA點(diǎn)開(kāi)始?速度v′做勻速圓周?動(dòng)的合?動(dòng)2設(shè)E點(diǎn)~軌跡的最P點(diǎn)?V?動(dòng)勻速圓周?動(dòng)的半?~R＝?周期T＝?u?動(dòng)的合rPV解可知?vE＝2v?A1B1C1D在同N水線(xiàn)P?且vA＝vB＝vC＝Bq?BqvD＝0?lAB＝lBC＝lCD＝vT＝2πmvE點(diǎn)到AB的距離hE＝2RBq?Bq對(duì)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)P勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直的疊à場(chǎng)中D靜k開(kāi)始的?動(dòng)?[將帶電粒子的初速度在沿垂直電場(chǎng)且垂直磁場(chǎng)的方向PV解~兩個(gè)大小相等1方向相反速度v1v′?如ā2所示?若帶電粒子的電荷量~q(q>0)?勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小~E?勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感à強(qiáng)度大小~B?[pBqv＝qE＝q?V析方法相似??動(dòng)情形也相似23ā解答帶電粒子在疊à場(chǎng)中?動(dòng)t題的ā本思路交變場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1āù化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)如果xp周期性?粒子的?動(dòng)也往往xp周期性?à種情況Q要仔細(xì)V析帶電粒子的?力情況和?動(dòng)過(guò)程?弄清楚帶電粒子在ù化的電場(chǎng)1磁場(chǎng)中各處于什么狀態(tài)?做什么?動(dòng)?畫(huà)?N個(gè)周期內(nèi)的?動(dòng)軌跡的草ā22ā解題思路常é電磁技術(shù)的à用原理ā粒子u靜k被à速電場(chǎng)à速?qU＝mv2?在磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)?qvB＝m?[比荷＝回旋à(1)回旋à速器中粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期同所à交流電壓的周期相同ā粒子在圓周?動(dòng)過(guò)程中每次經(jīng)過(guò)D形?縫隙都會(huì)被à速ā(2)uqvB＝m得粒子可?à速達(dá)到的最大動(dòng)能Ekm＝?w中R~D形?的半?ā(3)粒子的à速次數(shù)n＝＝ā(4)粒子在磁場(chǎng)中的總?動(dòng)時(shí)間t＝n＝若qv0B＝qE?[v0＝?粒子做勻速直線(xiàn)?動(dòng)等離子體射入??洛倫茲力作用?發(fā)生偏轉(zhuǎn)?使兩極板帶l1負(fù)電荷?兩極電壓~U時(shí)穩(wěn)定?q＝qv0B?U＝v0Bdq＝qvB?所?v＝?流量Q＝vS＝件導(dǎo)體中的自u(píng)電荷在洛倫茲力的作用Q偏轉(zhuǎn)?A1A′間?ā電勢(shì)差?當(dāng)自u(píng)電荷O再偏轉(zhuǎn)時(shí)?pqvB＝q?I＝nqvS?S＝hd?聯(lián)立解得U＝＝k?k＝ā~霍爾系數(shù)0典例11?2023·浙江·高考真題ā某t趣小組設(shè)計(jì)的測(cè)量大電流的裝置如ā所示?通p電流I的螺繞?在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場(chǎng)B=k1I?通pà測(cè)電流Iò的直導(dǎo)線(xiàn)ab垂直穿過(guò)螺繞?中心?在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場(chǎng)Bò=k2Iò2調(diào)節(jié)電阻R?當(dāng)電流表示數(shù)~I0時(shí)?元件輸?霍爾電壓UH~零?[à測(cè)電流Iò的方向和大小V別~?āyyxAāa→b?I0Bāa→b?I0Cāb→a?I0Dāb→a?I000答案1D0e解1?據(jù)ü?定[可知螺繞?在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向Q?[要使元件輸?霍爾電壓UH~零?直導(dǎo)線(xiàn)ab在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向à向P??據(jù)ü?定[可知à測(cè)電流Iò的方向à?是b→aā元件kk2輸?霍爾電壓UH~零?[霍爾元件處合場(chǎng)強(qiáng)~0?所?pk1I0=k2Iò?解得Iò=1I00典例21?多選ā?2023·海南·統(tǒng)考高考真題ā如ā所示?質(zhì)量~m?帶電量~+q的點(diǎn)電荷?D原點(diǎn)?初速度v0射入第N象限內(nèi)的電磁場(chǎng)區(qū)域?在0üyüy0,0üxüx0?x01y0~t知ā區(qū)域內(nèi)p豎直向P的勻強(qiáng)電場(chǎng)?在xtx0區(qū)域內(nèi)p垂直紙面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)??制電場(chǎng)強(qiáng)度?E值p多種可能ā?可讓粒子DNP射入磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)打到接收器MNP?[?āymv2Aā粒子DNP中點(diǎn)射入磁場(chǎng)?電場(chǎng)強(qiáng)度滿(mǎn)足E=ymv2Bā粒子DNP中點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)速度~v0Cā粒子在磁場(chǎng)中做圓周?動(dòng)的圓心到NM的距離~qB0Dā00答案10答案1AD0e解1Aā若粒子打到PN中點(diǎn)?[x0=v0t1?1y0=1.qEt2?解得E=?選ùAl確ā22mqx0Bā粒子DPN中點(diǎn)射?時(shí)?[y0=vyt122xvvvxy選ùB錯(cuò)誤āx0vv0v0mvCā粒子D電場(chǎng)中射?時(shí)的速度方向P豎直方向夾角~θ?[vyqE.x0qEx0mv0tan9===粒子D電場(chǎng)中射?時(shí)的速度v=BmBmr[粒子?入磁場(chǎng)后做圓周?動(dòng)的圓心到[粒子?入磁場(chǎng)后做圓周?動(dòng)的圓心到MN的距離~d=rcos9?解得d=0=0?選ùC錯(cuò)誤āBv0qBtan9Dā當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)p最大?動(dòng)半?時(shí)??入磁場(chǎng)的速度最大?[m時(shí)粒子DN點(diǎn)?入磁場(chǎng)?m時(shí)豎直2yt最大速度vym=0?x0=v0tExmv?離電場(chǎng)的最大速度vm=v+vm=x+4yx+4y?選ùDl確āx[uqvB=mv2x+4y?選ùDl確āxrqBqB0典例31?2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題ā霍爾è?器某局部區(qū)域可抽象r如ā所示的模型2Oxy面內(nèi)存在豎直向Q的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直坐標(biāo)面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?磁感à強(qiáng)度~B2質(zhì)量~m1電荷量~e的電子DO點(diǎn)沿x軸l方向水入射2入射速度~v0時(shí)?電子沿x軸做直線(xiàn)?動(dòng)ā入射速度小于v0時(shí)?電子的?動(dòng)軌跡如ā中的虛線(xiàn)所示?且在最高點(diǎn)P在最P點(diǎn)所?的合力大小相等2O計(jì)T力Y電子間相à作用2?1ā求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小Eāvv?2ā若電子入射速度~0?求?動(dòng)到速度~0時(shí)Ovv42?3ā若電子入射速度在0<v<v0范圍內(nèi)均勻V布?求能到達(dá)縱坐標(biāo)y2=O置的電子數(shù)N占總電子數(shù)N0的百V比20答案1?0答案1?1āv0Bā?2āā?3ā90%0e解1?1āu題知?入射速度~v0時(shí)?電子沿x軸做直線(xiàn)?動(dòng)[pEe=ev0B?解得E=v0B?2ā電子在豎直向Q的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直坐標(biāo)面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中?u于洛倫茲力O做??且u于電子入射速度~于電子入射速度~0?[電子?到的電場(chǎng)力大于洛倫茲力?[電子向P偏轉(zhuǎn)??據(jù)動(dòng)能定理p4eEyeEy1=1m(1v0)2?1m(1v0)2?解得?y1=3mv0222432eB11?3ā若電子?v入射時(shí)?設(shè)電子能達(dá)到的最高點(diǎn)O置的縱坐標(biāo)~y?[?據(jù)動(dòng)能定理peEy=2mv?2mv2u于電子在最高點(diǎn)P在最P點(diǎn)所?的合力大小相等?[在最高點(diǎn)pF合=evmBāeE在最P點(diǎn)pF合=eEāevB聯(lián)立pvm=?v?y=要讓電子達(dá)縱坐標(biāo)y2=O置?即y≥y2?解得vóv0[若電子入射速度在0<v<v0范圍內(nèi)均勻V布?能到達(dá)縱坐標(biāo)y2=O置的電子數(shù)N占總電子數(shù)N0的90%20典例41?2022·江蘇·高考真題ā利用?室可?知道帶電粒子的性質(zhì)?如ā所示??室中存在磁感à強(qiáng)度大小~B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?N個(gè)質(zhì)量~m1速度~v的電中性粒子在A點(diǎn)V裂r帶等量異號(hào)電荷的粒子a和b?a1b在磁場(chǎng)中的?跡是兩條相W的圓??相同時(shí)間內(nèi)的?跡長(zhǎng)度之比la:lb=3:1?半?之比ra:rb=6:1?O計(jì)T力Y粒子間的相à作用力?求?【【答案】(1)2:1；(2)mvqvBmmv解得r=qBbma:mb=2:1(2)中性粒子在A點(diǎn)分裂成帶等量異號(hào)電荷的粒子a和b，分裂過(guò)程中，沒(méi)有外力作用，動(dòng)量守恒，根據(jù)關(guān)系為mava:mbvb=6:1，聯(lián)立解得pa=mava=mv1．?2024·云南昭通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)ā如圖所示，在xOy平面的第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均未知。一質(zhì)量為m、電荷入磁場(chǎng)，最后從y軸上的M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，粒子在M點(diǎn)的速度方向與y軸正方向夾角為60。不計(jì)粒子(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。20200答0答案1?1ā2qb12v0v000e解1?1ā粒子在第N象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)拋?動(dòng)?[pb=v0t1?b=1at22?據(jù)牛頓第二定律pEq=ma?解得E=0qb?2ā粒子離開(kāi)電場(chǎng)的豎直V速度vy=at1Q度~v==v0?解得v=v0設(shè)m時(shí)vPx軸的夾角~??[解得cos?==?解得?=45V別過(guò)Q點(diǎn)速度和M點(diǎn)速度作垂線(xiàn)?交點(diǎn)O'~粒子在磁場(chǎng)中做圓周?動(dòng)的圓心?如ā所示設(shè)半?~r??據(jù)幾何s系prcos60+rcos45=b?粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)?u洛倫茲力提供向心力?[pqvB=mv2?解得B=(2+)mv0r2qb粒子圓周?動(dòng)的周期T=2er=2(2?)ebvv0?據(jù)幾何s系?粒子DQ到M走過(guò)的圓心角9=165DQ到M的時(shí)間t2=T結(jié)合P述?粒子DP點(diǎn)?動(dòng)到M點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t=t1+t2=+12v0v02．?2024·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)ā如ā所示xOy坐標(biāo)系處在豎直面內(nèi)?在第N象限內(nèi)存在水向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)?在第二1O象限內(nèi)存在豎直向P的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?兩個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等2N質(zhì)量~m1電荷量~q?q>0ā的帶電小球?初速度v0沿Px軸負(fù)方向rθ=45°的方向DM點(diǎn)?入第N象限??入第N象限?在第N象限內(nèi)做直線(xiàn)?動(dòng)?經(jīng)過(guò)y軸PA點(diǎn)時(shí)的速度~02經(jīng)歷N段時(shí)間后?小球經(jīng)x軸2P的N點(diǎn)?ā中未畫(huà)?ā?入第O象限?速度方向Px軸l方向rβ=60°角2小球?入第O象限后Dy軸P點(diǎn)?ā中未畫(huà)?ā射??T力à速度~g?求??1ā勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小YM點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離ā?2ā勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感à強(qiáng)度的大小ā?3ā判斷帶電小球DP點(diǎn)?入第四象限能否回到x軸20答案1?0答案1?1āā0ā?2āā?3āé解析q16g3qv0mg0e解1?1ā?據(jù)題意?小球uM點(diǎn)?動(dòng)到A點(diǎn)做勻減速直線(xiàn)?動(dòng)?且Eq=mg?a=2gvv?(v0)2=2a.MA?OM=MAcos452q16g聯(lián)立q16g?2āu于小球?到向Q的T力和向P的電場(chǎng)力相等?所?小球?入第二象限后做勻速圓周?動(dòng)?軌跡如ā2?據(jù)洛倫茲力提供向心力pqvB=2?據(jù)洛倫茲力提供向心力pqvB=m?v=r2?據(jù)幾何s系OA=OM=rsin?+rcosò?3ā小球?入第四象限做斜P(pán)拋?動(dòng)?[2g16g說(shuō)明小球D說(shuō)明小球DP點(diǎn)?入第四象限能回到x軸23.?2024·y國(guó)·校聯(lián)考一模ā如tā所示~回旋à速器的y作原理ā?D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬??半?~R?他們之間pN定的電勢(shì)差U2D形?中心A處的粒子源產(chǎn)生初速度O計(jì)的帶電粒子?粒子的質(zhì)量~m?電荷量~q?它能在兩?之間被電場(chǎng)à速2兩個(gè)半圓?處于P?面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?磁感à強(qiáng)度大小~B?粒子可在磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)2經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周之后?當(dāng)粒子再次到達(dá)兩?間的縫隙時(shí)?à時(shí)?制兩?間的電勢(shì)差?使w恰好改ùl負(fù)極?于是粒子經(jīng)過(guò)?縫時(shí)再N次被à速2粒子在做圓周?動(dòng)的過(guò)程中N次N次的經(jīng)過(guò)?縫?兩?間的電勢(shì)差N次N次的改ùl負(fù)?粒子的速度就能夠O斷增à?最終DD形?邊緣射?2如果粒子能夠被N直à速?[需要粒子做圓周?動(dòng)的周期T0?未知量ā等于交ù電場(chǎng)周期T?未知量ā?交ù電場(chǎng)ù化的規(guī)律如右ā所示2O計(jì)粒子T力?à速過(guò)程中忽略粒子在電場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間?O考慮相對(duì)論效à和ù化的電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)V布的影響?粒子在電場(chǎng)中的à速次數(shù)等于在磁場(chǎng)中回旋半周的次數(shù)2求??1ā粒子被à速5次后16次后在磁場(chǎng)中做圓周?動(dòng)的半?之比r5:r6ā?2ā粒子D開(kāi)始被à速到離開(kāi)D形?所需要的時(shí)間tā?3ā若交ù電場(chǎng)周期O穩(wěn)定?T和T0pN些差值?但在üTüT0或T0üTü2T0的范圍內(nèi)ā?使得t=0時(shí)刻產(chǎn)生的粒子恰好只能被à速n(nt2)次?求周期T的范圍2nmnmnm eBR22U00e解1?1ā粒子在D形?內(nèi)被à速5次??據(jù)動(dòng)能定理5Uq=mv2粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)?洛倫茲力提供向心力粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)?洛倫茲力提供向心力qv5B=m5 v綜合解得r5=15.2mUBq同理à速6次時(shí)?r6=16.2mUBq所?粒子被à速5次后16次后在磁場(chǎng)中做圓周?動(dòng)的半?之比~r5:r6=:?2ā設(shè)粒子做圓周?動(dòng)的軌跡半?達(dá)到最大R時(shí)速度~v?pqvB=m[最大動(dòng)能~Ek=mv2=設(shè)粒子à速k次后達(dá)到最大速度?u動(dòng)能定理得kqU=mv2u周期公式T0=2em聯(lián)立解得T0=qB[粒子在磁場(chǎng)中?行的時(shí)間t=k?解得t=222?3ād若T0<T<T0?粒子被à速的過(guò)程如ā所示?[第n次à速時(shí)?(n?1)T0<22222第n+1次?入電場(chǎng)時(shí)?à速失敗?[nT0>(n+1)22e若T0<T<2T0?粒子被à速的過(guò)程如ā所示?[第n次à速時(shí)(n?1)T0>(n?2)T2222第n+1次à速時(shí)?à速失敗?[nT0<(n?1)22 nmnmnmnmnmnmOabca7°1∠b=53°?d點(diǎn)是ab的中點(diǎn)?e是ab延長(zhǎng)線(xiàn)P的N點(diǎn)?a1b兩點(diǎn)之間的距離~5L?電流V別~4I13I的無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)V別放置在a點(diǎn)和b點(diǎn)?電流方向垂直O(jiān)角形abc所在的面V別向外1向Yāt知通p電流i的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在距wr處產(chǎn)生的磁感à強(qiáng)度大小~B=k?w中k~常量ā?Q列說(shuō)法l確的是?āAāa點(diǎn)的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向uc指向b2kIBā2kICā若e點(diǎn)的磁感à強(qiáng)度~0?[b1e兩點(diǎn)之間的距離~9LDāc點(diǎn)的磁感à強(qiáng)度大小~00答案1D00e解1Aāu右手螺旋定[可得a點(diǎn)的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向ub指向c?選ùA錯(cuò)誤āBā因ab兩處的電流在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同?[d點(diǎn)的磁感à強(qiáng)度大小~B=k4I+k3I=14kId2.5L2.5L5L選ùB錯(cuò)誤āCā設(shè)b1e兩點(diǎn)之間的距離~L0?若e點(diǎn)的磁感à強(qiáng)度~0?[pk?k=0?解得?L0=15L?選ùùC錯(cuò)誤ā44IIDāa點(diǎn)的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感à強(qiáng)度~B1=k=k4LLbb點(diǎn)的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感à強(qiáng)度~B2=k3I=kI3LLBB2à相垂直?[c點(diǎn)的磁感à強(qiáng)度大小~Bc=B12+B22=u右手螺旋定[可得B11?選ùDl確2 kIL2．?2023·吉林·統(tǒng)考二模āN勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感à強(qiáng)度大小~B?方向垂直于紙面向外?w邊界如ā中虛線(xiàn)所示?ab=cd=2L?bc=de=L?N束He粒子?在紙面內(nèi)Da點(diǎn)垂直于ab射入磁場(chǎng)?à些粒子xp各種速率2O計(jì)粒子之間的相à作用2t知He粒子的質(zhì)量~3m?電荷量~2q2在磁場(chǎng)中?動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子?w?動(dòng)速率~?ā3qBLAā4m Bā4m5qBLCā8m5qBLDā6m00答案1D0e解1設(shè)粒子的?動(dòng)軌跡過(guò)bcdeP的某N點(diǎn)g?O~粒子做圓周?動(dòng)軌跡的圓心?當(dāng)三Oag最大時(shí)?粒子?動(dòng)軌跡對(duì)à的圓心角最大?粒子?動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)?u幾何s系可知當(dāng)c點(diǎn)Pg點(diǎn)T合時(shí)?粒子?動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)?如ā所示設(shè)?動(dòng)半?~R?[p(2L?R)2+L2=R2?解得R=Lt知He粒子的質(zhì)量~3m?電荷量~2q?w在磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)?p2qvB=3m解得v=3．?多選ā?2024·河北邯鄲·統(tǒng)考二模ā如ā所示?半?~R的圓形區(qū)域內(nèi)pN垂直紙面向Y?磁感à強(qiáng)度大小~B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?P點(diǎn)pN粒子源?某時(shí)刻粒子源向磁場(chǎng)所在區(qū)域P磁場(chǎng)垂直的面內(nèi)所p方向發(fā)射大量質(zhì)量~m?電荷量~q的帶l電的粒子?粒子的速度大小相等?à些粒子射?磁場(chǎng)時(shí)的O置均O于PQ圓?P且Q點(diǎn)~最à點(diǎn)2t知PQ圓?長(zhǎng)等于磁場(chǎng)邊界周長(zhǎng)的四V之N?O計(jì)粒子T力和粒子間的相à作用?[?āAā粒子DP點(diǎn)入射的速率v=emBā粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t=qBCā若將磁感à強(qiáng)度的大小增à到2B?[粒子射?邊界的圓?長(zhǎng)度ù~原來(lái)的emDā若將粒子的速率增大~原來(lái)的2倍?[粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t=2qB0答案1ACD0e解1AāDP點(diǎn)射人的粒子射?磁場(chǎng)時(shí)P磁場(chǎng)邊界的最à交點(diǎn)~Q?[PQ之間的距離~軌跡圓的直??t知PQ圓?長(zhǎng)等于磁場(chǎng)邊界周長(zhǎng)的四V之N?可知旋轉(zhuǎn)圓的軌跡半?r=粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中u洛倫茲力提供向心力pqvB=m?解得v=?故Al確āBā當(dāng)粒子軌跡半?rüR時(shí)?粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間~N個(gè)周期T=?故B錯(cuò)誤āmvCā?據(jù)洛倫茲力提供向心力可得?r=qB 1當(dāng)將磁感à強(qiáng)度的大小增à到B?旋轉(zhuǎn)圓半?rò=r= 122m時(shí)?長(zhǎng)對(duì)à的長(zhǎng)~R?因mp粒子射?的邊界圓?對(duì)à的圓心角~60o?[粒子射?邊界的圓?長(zhǎng)度ù~原來(lái)的2故Cl確āDā若將粒子的速率增大~原來(lái)的2倍?[旋轉(zhuǎn)圓的半?ù~原來(lái)的2倍?即ròò=2r=Rm時(shí)粒子?動(dòng)軌跡對(duì)à的最長(zhǎng)時(shí)?圓心角最大?粒子?動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)?磁場(chǎng)圓直?~是最長(zhǎng)時(shí)間??據(jù)幾何s系?m時(shí)圓心角~90幾何s系?m時(shí)圓心角~90o?因m粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間~t=T=?故Dl確242qB4．?多選ā?2024·云南昆明·統(tǒng)考一模ā如ā所示?邊長(zhǎng)~L的等邊O角形abc區(qū)域外存在垂直于abc所在面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?磁感à強(qiáng)度大小~B?P1Q兩點(diǎn)V別~ab邊的O等V點(diǎn)2t=0時(shí)刻?帶負(fù)電的粒子在abc面內(nèi)?初速度v0Da點(diǎn)垂直于ac邊射??DP點(diǎn)第N次?入O角形abc區(qū)域2O計(jì)粒子T力?Q列說(shuō)法l確的是?āAā粒子的比荷~0Bā粒子可??動(dòng)到QBL(4e+?L(4e+3?LCā粒子第N次到達(dá)c點(diǎn)的時(shí)間~÷?(4e+?L(4e+3?L0答案1AD0e解1Aā粒子在磁場(chǎng)中的軌跡如ā所示uā可知?粒子的軌跡半?~r=?據(jù)洛倫茲力提供向心力qv0B=mv?解得?q=3v0?故Al確ārmBLBBāuā知?粒子O能?動(dòng)到Q點(diǎn)?故B錯(cuò)誤āCā粒子Da點(diǎn)到P點(diǎn)的時(shí)間t1=.=360oqB9v0 粒粒子DP點(diǎn)到M點(diǎn)的時(shí)間t2=PM=xLvv0粒子D粒子DM點(diǎn)到c點(diǎn)的時(shí)間t3=.=v故Dl確25．?多選ā?2024·山東濰坊·壽Y現(xiàn)代中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)ā如ā所示?直角坐標(biāo)系xOy在水面內(nèi)?z軸豎直向P2坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定N帶l電的點(diǎn)電荷?空間中存在豎直向Q的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2質(zhì)量~m帶電量~q的小球A?繞z軸做勻速圓周?動(dòng)?小球A的速度大小~v0?小球P坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離~r?O點(diǎn)和小球A的連線(xiàn)Pz軸的夾角θ=37°2T力à速度~g?m1q1rt知2?cos37°=0.8?sin37°=0.6ā[Q列說(shuō)法l確的是?āAā小球AP點(diǎn)電荷之間的?侖力大小~mgBāDP往Q看帶電小球只能沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周?動(dòng)9Cāv0越小所需的磁感à強(qiáng)度B越小Dāv0=gr時(shí)?所需的磁感à強(qiáng)度B最小9200答案10答案1ABD0e解1Aā對(duì)小球A?力V析如ā所示?洛倫茲力F2沿水方向??侖力F1沿著O→B方向255在豎直方向??據(jù)衡條件得?F1cos37o=mg?解得F1=mg?小球AP點(diǎn)電荷之間的?侖力大小~mg5544故故Al確āBBā原點(diǎn)O處帶l電的點(diǎn)電荷P小球之間的?侖力~斥力?故小球帶l電?空間中存在豎直向Q的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?洛洛倫茲力需要指向圓心??據(jù)t手定[?DP往Q看帶電小球只能沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周?動(dòng)2故BlCDā水方向?據(jù)牛頓第二定律得?qv0B?F1sin37o=m?w中F1sin37o=mg?解得3qr4qv0當(dāng)=即?v0=?B×值最小?可知BPv0并非單調(diào)函數(shù)s系2故C錯(cuò)誤āDl確26．?2024·陜西寶雞·統(tǒng)考一模ā如ā所示?O?長(zhǎng)~L的直導(dǎo)線(xiàn)垂直紙面放置?它們所在O置的連線(xiàn)構(gòu)r等邊O角形?A1B連線(xiàn)處于豎直方向?電流方向向Y?電流大小均~I?w中A1B電流在C處產(chǎn)生的磁感à強(qiáng)度的大小均~B0?CO于水面P且處于靜k狀態(tài)?[C?到的靜摩擦力是?āAāB0IL?水向tCāB0IL?水向tBāB0IL?水向右DāB0IL?水向右00答案1D0e解1如ā所示電電流A1B在C處產(chǎn)生的磁感à強(qiáng)度的大小V別均~B0??據(jù)行四邊形定[?結(jié)合幾何s系?可知電流在處合磁感à強(qiáng)度方向豎直向Q?大小~BC=2B0cos30。=3B0F=3BILutF=3BILu于導(dǎo)線(xiàn)CO于水面處于靜k狀態(tài)?所?導(dǎo)線(xiàn)C?到的靜摩擦力大小~3BIL?方向水向右27．?多選ā?2024·安徽·統(tǒng)考一模ā如ā所示?圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)?磁感à強(qiáng)度大小~B?方向垂直于紙面向Y2質(zhì)量~m1電荷量~q的帶電粒子uA點(diǎn)沿行于直?CD的方向射入磁場(chǎng)?經(jīng)過(guò)圓心O?最后離開(kāi)磁場(chǎng)2t知圓形區(qū)域半?~R?A點(diǎn)到CD的距離~?O計(jì)粒子T力2[?ā2qBRmem2qBRmem2eRCā粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間~Dā粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的路程~3qB30答案10答案1AD0e解1Aāu于粒子經(jīng)過(guò)圓心O?最后離開(kāi)磁場(chǎng)?可知?粒子在A點(diǎn)所?洛倫茲力向Q??據(jù)t手定[?四指指向P速度方向相反?可知?粒子帶負(fù)電?故Al確āBāu于圓形區(qū)域半?~R?A點(diǎn)到CD的距離~??粒子圓周?動(dòng)的半?~r??據(jù)幾何s系pr2=r?2+R2?2?解得r=R粒子做勻速圓周?動(dòng)?u洛倫茲力提供向心力?[pqv0B=m?解得?v0=Cā?據(jù)P述?作??動(dòng)軌跡?如ā所示qBRmuu于圓形區(qū)域半?~R?A點(diǎn)到CD的距離~??據(jù)P述?粒子圓周?動(dòng)的半?也~R?[AOO'PEOO'2er2em均~等邊O角形?[軌跡所對(duì)à的圓心角~120?粒子圓周?動(dòng)的周期T==v0qB[粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間~t=[粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間~t=T=?故C錯(cuò)誤ā3603qBDā結(jié)合P述可知?粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的路程~x=120.2er=2eR?故Dl確236038．?2024·福建í州·統(tǒng)考二模ā如ā?在直角坐標(biāo)系xOy中?y軸豎直?t側(cè)存在N個(gè)垂直紙面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿y軸l方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)ā右側(cè)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)?y軸t側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大小~右側(cè)的2倍2質(zhì)量~m1電荷量~q的帶l電小球?可視~質(zhì)點(diǎn)ā?D點(diǎn)M(L,?2L)?某N初速度沿y軸l方向射??恰好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O且m時(shí)速度方向\好沿x軸負(fù)方向?繼續(xù)?動(dòng)N段時(shí)間后到達(dá)點(diǎn)N?L,?L2y知T力à速度大小~g2求??1ā小球DM點(diǎn)?動(dòng)到原點(diǎn)O過(guò)程中的水à速度大小ā0e解1?0e解1?1ā設(shè)小球DM點(diǎn)?動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間~t?水方向的à速度大小~a?[p水方向L=at22豎直方向2L=gt2?解得a=?2ā設(shè)右側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大小~E1?t側(cè)場(chǎng)強(qiáng)大小~E2?u牛頓第二定律得qE1=ma??E2=2E1mg解得E2=q?3ā小球在y軸t側(cè)電場(chǎng)中?到的電場(chǎng)力F=qE2=mg方向豎直向P?所?帶電小球在磁場(chǎng)中做勻速圓周?動(dòng)?做?小球的?動(dòng)軌跡如ā所示u幾何s系可知?tan三NOOò==?[可知?三NOOò=30?2設(shè)小球?動(dòng)半?~r??據(jù)幾何s系p?L=2rcos30設(shè)小球經(jīng)過(guò)O時(shí)的速度大小~v1?u?1ā可知?v=2aL?據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力p?qv1B=m323222ON=(L)+(323222聯(lián)立解得?B=qL9．?2024·福建·統(tǒng)考一模ā2023?12o11日?s?高能同n輻射Z源?HEPSāà速器儲(chǔ)存?體設(shè)備ü裝y?2扭擺器是同n輻射裝置中的插入件?能使粒子的?動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺?w簡(jiǎn)化模型如ā?寬度均~L的條形區(qū)域a1b1c邊界豎直?區(qū)域a內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?區(qū)域c內(nèi)存在方向垂直紙面向Y的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?兩區(qū)域內(nèi)磁感à強(qiáng)度大小相等2N電子D靠à行板電容器MN板S處u靜k釋放?經(jīng)電場(chǎng)à速后行于紙面射入?yún)^(qū)域a?射入時(shí)速度P水方向夾角?在030。范圍內(nèi)可調(diào)2t知極板間電壓~U?電子的電荷量大小~e?質(zhì)量~m?T力O計(jì)2?1ā若?=0時(shí)電子恰好O能D區(qū)域a右邊界射??求磁感à強(qiáng)度的大小Bā?2ā若?=30。時(shí)電子恰好O能D區(qū)域a右邊界射??求磁感à強(qiáng)度的大小Bòā?3ā若磁感à強(qiáng)度大小~第?2āt中的Bò?求電子D?入?yún)^(qū)域I到離開(kāi)區(qū)域c所用的最短時(shí)間20答案1?0答案1?1āB=12Umā?2āBò=12Umā?3ā(e+3)L2mLe2Le3eU0e解1?0e解1?1ā電子射?電場(chǎng)時(shí)?Ue=mv?解得v0=2Uem若?=0時(shí)電子恰好O能D區(qū)域a右邊界射??[?動(dòng)半?r=L?據(jù)ev0B=mv?解得磁感à強(qiáng)度的大小B=12UmrLe?2ā若?=30。時(shí)電子恰好O能D區(qū)域a右邊界射??[計(jì)粒子T力?[?ā2Ler'解得?r'=2L?據(jù)ev0Br求磁感à強(qiáng)度的大小Bò=?3ā若磁感à強(qiáng)度大小~第?2āt中的Bò?[粒子在磁場(chǎng)中?動(dòng)的半?~r'=2L當(dāng)9=0時(shí)射入的電子在磁場(chǎng)中?動(dòng)時(shí)對(duì)à的圓?最短?用時(shí)間最短?軌跡如ā?[u幾何s系可知電子在磁場(chǎng)區(qū)域I和區(qū)域c中圓周?動(dòng)的圓?所對(duì)的圓心角均~?=30 [在兩磁場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間?t1=t3=T==36012v0[在兩磁場(chǎng)中?動(dòng)的時(shí)間?t1=t3=T==36012v032eU 在區(qū)域b中?動(dòng)的時(shí)間?t2==cos30在區(qū)域b中?動(dòng)的時(shí)間?t2==cos30v0eU[電子D?入?yún)^(qū)域a到離開(kāi)區(qū)域c所用的最短時(shí)間?t=t+t+[電子D?入?yún)^(qū)域a到離開(kāi)區(qū)域c所用的最短時(shí)間?t=t+t+t=t=t=新情境?磁場(chǎng)在前沿ù技中的à用1．?2023·云南昭通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)āpa1b1c1d四個(gè)粒子均帶l電荷且電荷量相等?質(zhì)量s系~ma=mbtmc=md?四個(gè)粒子?O同的速率?vatvb=vctvdāY后D如ā所示的S點(diǎn)沿虛線(xiàn)?虛線(xiàn)P兩金屬板行ā?入速度選擇器?同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和勻強(qiáng)電場(chǎng)ā后?只p兩個(gè)粒子沿直線(xiàn)D速度選擇器射??經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2偏轉(zhuǎn)后V別打在A1點(diǎn)和A2點(diǎn)?另外兩個(gè)粒子V別打在P1板和P2板P?ā中未畫(huà)?ā?OAā打在A1點(diǎn)的是c粒子Cā偏向P1板的是a粒子Bā打在A2點(diǎn)的是d粒子Dā偏向P2板的是b粒子00答案1A0e解1ABā粒子沿直線(xiàn)通過(guò)速度選擇器?[pqE=qvB1可知?沿直線(xiàn)通過(guò)速度選擇器的粒子的速度相等?結(jié)合題意可知?只pb1c兩粒子能通過(guò)速度選擇器?入磁場(chǎng)B2?粒子?入Q側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后2u洛倫茲力提供向心力?[pqvB2=mmv解得r=B2q可知?速度大小相等1電荷量相等時(shí)?質(zhì)量大的軌道半?大?[射向A1的粒子的質(zhì)量小N些?可知?射向A1的是c粒子?射向A2的是b粒子?故Al確?B錯(cuò)誤āCDCDā結(jié)合P述?a的速度大于b的速度?[a所?的靜電力小于洛倫茲力?所?a向P2板偏轉(zhuǎn)?d的速度小于b的速度?d所?的靜電力大于洛倫茲力?所?d向P1板偏轉(zhuǎn)?故CD錯(cuò)誤22．?2024·東中山·中山市華僑中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)ā?Q裝置中都?Y到磁場(chǎng)的x體à用?s于à些裝置的說(shuō)法l確的是?āAāvā~回旋à速器?增à電壓U可增大粒子的最大動(dòng)能Bā乙ā~磁流體發(fā)電機(jī)?可判斷?A極板比B極板電勢(shì)PCā丙ā~質(zhì)譜儀?打到照相á片D同NO置粒子的電荷量相同DāOā~速度選擇器?特定速率的粒子Dt右兩側(cè)沿軸線(xiàn)?入后都做直線(xiàn)?動(dòng) 00答案1B0e解1Aāvā~回旋à速器?粒子做圓周?動(dòng)u洛倫茲力提供向心力qvB=mqBR得v=m對(duì)于同N個(gè)粒子?增大磁感à強(qiáng)度和à速器半?可?增大w速度?D而增大w動(dòng)能?P電壓U無(wú)s2故ABā乙ā~磁流體發(fā)電機(jī)??據(jù)t手定[可?判斷?帶l電的粒子向B極板聚集?故B極板~l極?A極板比B極板電勢(shì)P?故Bl確āCā丙ā~質(zhì)譜儀?粒子uà速電場(chǎng)à速粒子?pUq=mv2做勻速圓周?動(dòng)u洛倫茲力提供向心力qvB=m聯(lián)立解得R=12UqBm粒子經(jīng)過(guò)相同得à速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?所?打到同NO置的粒子的比荷相同2故C錯(cuò)誤āDāOā的速度選擇器?粒子只能Dt向右?動(dòng)才符合原理2比如帶l電的粒子?入時(shí)?洛倫茲力向P?電場(chǎng)力向Q才能?力衡2故D錯(cuò)誤23．?2024·東佛山·統(tǒng)考一模ā在自行車(chē)Pü裝碼表可記錄騎行情況2如ā?碼表u強(qiáng)磁鐵1霍爾傳感器Y顯示器組r2霍爾傳感器固定在自行車(chē)前üN側(cè)?強(qiáng)磁鐵固定在車(chē)輪的N?輻條P2車(chē)輪半?~R?霍爾傳感器到車(chē)軸的距離~r2強(qiáng)磁鐵每次經(jīng)過(guò)霍爾傳感器時(shí)?PQ端均輸?N次電信號(hào)?若每ú強(qiáng)磁鐵n次經(jīng)過(guò)霍爾傳感器?同時(shí)顯示器數(shù)據(jù)更新N次?[?āAā顯示器P的Y程110.0km是指騎行的O移大小Bā磁鐵如ā經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)?導(dǎo)電的電子向Q端匯聚CāPā中PQ兩端電勢(shì)的高P?P磁鐵?動(dòng)的方向psDā自行車(chē)的速度21.8km/h是u2enr換算得來(lái)的II【【答案】BB解得U=BvdD.根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)各個(gè)物理量之間關(guān)系，自行車(chē)的線(xiàn)速度為v=2enR4．?2023·河北·校聯(lián)考三模ā如圖為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，間距為d的平行金屬板A、B之間的磁場(chǎng)可確的是()AA為正極BdvD.流過(guò)電阻R的電流大小為R【【答案】BD.根據(jù)穩(wěn)定時(shí)，等離子體滿(mǎn)足qE=qBv該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為U=Ed=Bdv== U==流過(guò)電阻R的電流大小為+Rpd+RSBdvSRp+RSBCā電阻R兩端電壓~URBdvSRp+RS故Bl確āC錯(cuò)誤25．?2023·東佛山·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)ā法拉第曾提?N種利用河流發(fā)電的設(shè)想?并?行了實(shí)驗(yàn)研究2實(shí)驗(yàn)裝置示意ā如ā所示?兩塊面?均~S的矩形行金屬板l對(duì)地浸在河水中?金屬板間距~d2水流速度處處相同大小~v?方向水向t?金屬板面P水流方向行2地磁場(chǎng)磁感à強(qiáng)度豎直向Q的V量~B?水的電阻率~p?水面P方pN阻值~R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)sS連接到兩金屬板P2忽略邊緣效à?[Q列說(shuō)法l確的是?āAā電阻RP的電流方向DY向外Bā河水流速減小?兩金屬板間的電壓增大Cā?發(fā)電裝置的電動(dòng)勢(shì)大小~BdvBvSDā流過(guò)電阻R的電流大小~p00答案1C0e解1Aā?據(jù)題意?ut手定[可知?河水中的l離子向外面金屬板偏轉(zhuǎn)?外金屬板~l極?負(fù)離子向Y面金屬板偏轉(zhuǎn)?Y金屬板~負(fù)極?[電阻RP的電流方向D外向Y?故A錯(cuò)誤āCā設(shè)穩(wěn)定時(shí)產(chǎn)生的感à電動(dòng)勢(shì)~E?兩板間pN帶電荷量~q的離子勻速?動(dòng)?力衡??據(jù)衡條件可得qvB=q解得E=Bdv故Cl確āR+rR+rBā設(shè)極板間等效電阻~r?uy合回路歐姆定律可得?兩金屬板間電壓~U=R+rR+rRR+rRS+pd可知?河水流速減小?兩金屬板間的電壓減小?故B錯(cuò)誤ādDā?據(jù)題意?u電阻定律可得?極板間等效電阻~r=pSuy合回路歐姆定律可得?流過(guò)電阻R的電流大小~I=uy合回路歐姆定律可得?流過(guò)電阻R的電流大小~I==6．?2023·天津紅橋·統(tǒng)考二模ā~÷測(cè)某化y廠(chǎng)的p離子的污水排放情況?技術(shù)人員在排污管中ü裝了÷測(cè)裝置??裝置的?心部V是N個(gè)用絕緣材料制r的空腔?w寬和高V別~b和c?t1右兩端開(kāi)口P排污管相連?如ā所示2在垂直于P1Qá面à磁感à強(qiáng)度~B向Q的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?在空腔前1后兩個(gè)側(cè)面P各p長(zhǎng)~a的相à行且l對(duì)的電極M和N?M和NP內(nèi)阻~R的電流表相連2污水Dt向右流經(jīng)?裝置時(shí)?電流表將顯示?污水排放情況2Q列說(shuō)法中l(wèi)確的是?āAāM板比N板電勢(shì)高Bā污水中離子濃度越高?[電流表的示數(shù)越小Cā污水流量大小?對(duì)電流表的示數(shù)無(wú)影響Dā若只增大所à磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度?[電流表的示數(shù)也增大00答案1D0e解1Aā?據(jù)t手定[?l離子往N板偏?負(fù)離子往M板偏?最終M板帶負(fù)電?N板帶l電?M板電UBCDā最終l負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用Q處于衡?可得q=Bqvd污污水的流量Q=vbc[MN兩端間的電勢(shì)差~U=污水流量越大?電勢(shì)差越大?電流表示數(shù)越大ā增à磁感à強(qiáng)度?電勢(shì)差增大?電流表示數(shù)也增大ā污水中離子濃度越大?導(dǎo)線(xiàn)性能越好?即電阻率減小?M1N間污水的電阻r越小?w他條件Où時(shí)?回路中的電流越大?故BC錯(cuò)誤?Dl確2CDā如ā對(duì)導(dǎo)體棒?行?力V析7．?多選ā?2023·河北滄州·河北省吳橋中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)ā如ā所示的磁流體發(fā)電機(jī)u彼ml對(duì)的兩水且彼m行的金屬板M1N構(gòu)r?M1N間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?磁感à強(qiáng)度大小~B1?兩金屬板P兩行且水放置的金屬導(dǎo)軌相連?金屬板M1NY兩行金屬導(dǎo)軌間的距離均~d?行金屬導(dǎo)軌間存在磁感à強(qiáng)度~B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?磁場(chǎng)的方向P豎直方向rθ角?在兩行金屬導(dǎo)軌P放pN長(zhǎng)~d的直導(dǎo)體棒PQ?直導(dǎo)體棒PQP兩行金屬導(dǎo)軌垂直?w電阻~R?w余電阻O計(jì)2在兩行金屬板M1N間垂直于磁場(chǎng)方向噴入N束速度大小~v0的等離子體?PQ?靜k在導(dǎo)軌P?t知導(dǎo)體棒的質(zhì)量~m?它P金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)~μ?T力à速度~g?Q列說(shuō)法l確的是?āAā通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向~P→QBā導(dǎo)體棒?到的ü?力大小~Cā金屬導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小~mg?Dā導(dǎo)體棒?到金屬導(dǎo)軌的摩擦力大小~00答案1CD0e解1Aāut手定[知M板聚集負(fù)電荷?N板聚集l電荷?即M板~磁流體發(fā)電機(jī)的負(fù)極?N板~l極?通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向~Q→P?故A錯(cuò)誤āBā當(dāng)洛倫茲力P電場(chǎng)力相等時(shí)形r穩(wěn)定的電勢(shì)差?即qv0B1=qE=qu歐姆定律可得導(dǎo)體棒P的電流~I=所?導(dǎo)體棒?到的ü?力大小~Fü=B2Id=豎直方向Ppmg=Füsin9+FNfü水方向PpF=fü故C1Dl確2二1解答題8．?2023·浙江寧波·?？寄M預(yù)測(cè)ā如ā所示?阿永同學(xué)是NO永動(dòng)機(jī)愛(ài)好者?他?到回旋à速器的啟發(fā)?Qā~他設(shè)計(jì)的系統(tǒng)2?永動(dòng)機(jī)系統(tǒng)要uN個(gè)帶l電?質(zhì)量~m?電量~q的小球1行板電容器C1?Y兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)較弱的面?足夠大的靜磁場(chǎng)區(qū)域構(gòu)r2整個(gè)系統(tǒng)O于同N水面P2系統(tǒng)啟動(dòng)之前?固定小球在電容器N側(cè)2y合開(kāi)s讓電容器充電?使電容器兩極板間距~d?xp電勢(shì)差U之后?斷開(kāi)開(kāi)s2撤掉相s導(dǎo)線(xiàn)只保留電容器2在電容器極板中央釋放小球后?小球?qū)⒃?行板電容器中?動(dòng)?將電勢(shì)能轉(zhuǎn)換~動(dòng)能?得到à速2在離開(kāi)電容器后?兩側(cè)的靜磁場(chǎng)磁感à強(qiáng)度~B?將使得粒子在洛侖茲力的作用Q?經(jīng)過(guò)兩次半圓周的勻速圓周?動(dòng)?到達(dá)小球的?發(fā)點(diǎn)?小球的T力忽略O(shè)計(jì)2?1ā小球第N次?入磁場(chǎng)?在磁場(chǎng)中?動(dòng)的半?是多少？?2ā阿永選擇了相對(duì)較小的磁場(chǎng)強(qiáng)度??免小球撞ü在電容器P2之后小球?qū)⒃貼次à速?循?往復(fù)?增à動(dòng)能2m過(guò)程阿永認(rèn)~無(wú)w他能量損耗并增à了小球動(dòng)能2[~了避免小球撞ü在電容器P?電容器的寬度x最大~多少？?3āO計(jì)相對(duì)論效àYw他損耗?求小球第O次通過(guò)極板之后?總的?動(dòng)時(shí)間是多少？?4ā幾O同學(xué)看了阿永的理論方案?V別給?如Q看法?Aā<s?人說(shuō)過(guò)磁場(chǎng)可?攜帶能量2那à個(gè)過(guò)程中肯定磁場(chǎng)能量逐漸減少?如果O額外提供能量?磁場(chǎng)將逐漸ù弱2à部V能量提供小球動(dòng)能2=Bā<肯定是小球飛來(lái)飛去改ù了電容器兩極板電荷V布?兩極板電荷V布ù化減少的電勢(shì)能將提供小球動(dòng)能2如果系統(tǒng)需要保持Où需要給電容器充電2=Cā<肯定是磁場(chǎng)和行板電容器的電場(chǎng)之間產(chǎn)生了某種耦合?導(dǎo)?N些s說(shuō)O清的過(guò)程提供了小球動(dòng)能2=小球在電場(chǎng)中à速兩次?p2Uq=mv2qUvR2qUvR你如何看àA1B1COO的ê點(diǎn)？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明論證?并給?你自y的ê點(diǎn)2mm+4emā?4āé解析4qUBqq12mU6m+dqUm+dBq2mU2qU4B00e解1?1ā小球在電場(chǎng)中à速??據(jù)動(dòng)能定理pUq=mv221?據(jù)洛倫茲力提供向心力qvB=m12mUB12mUBq=?2ā小球第N次?入磁場(chǎng)時(shí)?速度最小?在磁場(chǎng)中?動(dòng)的半?最小?~了避免小球撞ü在電容器P?電容器的寬度à滿(mǎn)足器的寬度à滿(mǎn)足