2020高考物理二轮专题复习课标通用版热点练：计算题提分技巧热点19含答案

1、教学资料范本2020高考物理二轮专题复习课标通用版热点练：计算题提分技巧热点19含答案编辑：时间：带电粒子在复合场中的运动（建议用时：30分钟）1. （20xx浙江慈溪期末）反射式速调管是常用的微波器件之一、它利用电子团在电场中的振荡来产生微波、其振荡原理与下述过程类似.已知静电场的方向平行于x轴、其电势小随x的分布如图所示.一质量m=1.0x 102° kg、电荷量q=1.0x109C的带负电的粒子从（一1 cm,0）点由静止开始、仅在电场力作用下在x轴上往返运动.忽略粒子的重力等因素.求：tE1（1）x轴左侧电场强度Ei和右侧电场强度E2的大小之比豆；（2）该粒子运动白最大动能E

2、km；（3）该粒子运动的周期T.解析（1）由题图可知、x轴左侧电场强度大小203_曰=1x10_2 V/m = 2.0X 103 V/m、x轴右侧电场强度大小203_E2=cc 0 V/m =4.0X103 V/m、 0.5 X 10 2E1 2.0X1031所以 E2=4.0X103= 2.(2)粒子运动到原点时速度最大、根据动能定理有qEl X= Ekm、其中 x= 1.0X10 2 m、联立式并代入数据可得Ekm=2.0X 10 8 J.(3)设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2、在原点时的速度为Vm、由运动学公式有Vm = mt1、Vm = qE2t2、 m-1又 Ekm =

3、 2miv2l T= 2(t1 + t2)、联立式并代入数据可得 T=3.0X 10 8 s.1_a_a答案(1)2 (2)2.0X10-8 J (3)3.0X10-8 s2. (2020安徽江淮十校联考)如图所示、在真空中建立一个平面直角坐标系xOy、y轴左边有一个矩形AOGF、F点坐标为(-1 m、/3 m)、矩形区域内有与x轴正方向成60°角斜向下的匀强电场、矩形区域外有方向垂直于坐标轴平面向里、磁感应强度大小B=1.0T的足够大匀强磁场、在x轴上坐标(1 m,0)处有一粒子发射源S、沿着与x轴正方向30°角斜向上发射带正电粒子、当发射速度 v=1.5X 106m/s

4、时、带电粒子恰好从区域的A点垂直电场方向进入匀强电场、并从坐标原点。离开电场、不计粒子的重力.求：(1)带电粒子的比荷；(2)电场强度E的大小；(3)若要使带电粒子不进入电场区域、求发射速度 (发射方向不变)的范围.10 / 8解析(1)由题意和题图可知、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为R= 1m、由牛顿第二定律得qvB= 畔R-q v解得土尸 1.5X 106 C/kg.m BR(2)由题意可知、粒子在在电场中做类平抛运动、运动轨迹如图所示、由类 平抛运动可知、vt = AOsin 30、= AOcos 30 ； qE= ma、解得 E= 6X106 N/C.(3)根据题意可知、当粒子不进

5、入电场时、其运动的临界轨迹如图所示、,_ ,一，一，一 2. 一，有几何关系可知、小圆半径 Ri=a m、大圆半径R2= 2 m、3根据牛顿第二定律有qvB = mfR解得 V1 = 1X106 m/s、 V2= 3X 106 m/s、则要使带电粒子不进入电场区域、发射速度的范围为v>3x106 m/s或v< 1 x 106 m/s.答案(1)1.5X 106 C/kg(2)6X 106 N/C(3)v >3X106 m/s 或 v 0 1 x 106 m/s3. (20xx湖南株洲质检)如图所示、在真空室内的P点、能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+ q、质量为m的粒子(不

6、计重力卜 粒子的速率都相同.ab为P点附近的一条水平直线、P到直线ab的距离PC= L、5Q为直线ab上一点、它与巳点相距PQ=fL.当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为 B的匀强磁场时、 水平向左射出的粒子恰到达Q点；当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时 、所有粒子都能到达ab直线、且它们到达ab直线时动能都相等、其中水平向左射出的粒子也恰好到达 Q点.已知sin 37 =0.6、cos 37 =0.8、 求：(1)粒子的发射速率；(2)匀强电场的场强大小和方向；(3)仅有磁场时、能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比化解析(1)设粒子做匀速圆周运动的半径为 R、

7、过。作PQ的垂线交PQ于A 点、如图甲所小、由几何知识可得PC QA二 、PQ QO5L代入数据可得粒子轨迹半径 R= QO=不、8洛伦兹力提供向心力v2Bqv = m r、解得粒子发射速度为v=5BqL.(2)真空室只加匀强电场时、由粒子到达 ab直线的动能相等、可知ab为等 势面、电场方向垂直ab向下.水平向左射出的粒子经时间t到达Q点、在这段时间内 L 1 2CQ= vt、PC = L = at、式中a=qE、解得电场强度的大小为E=258BmqL(3)只有磁场时、粒子以Oi为圆心沿圆弧PD运动、当圆弧和直线ab相切于D点时、粒子速度的偏转角最大、对应的运动时间最长、如图乙所示.据图有L-R 3sin a= -=、R 5解得a= 37°、故最大偏转角 ax = 233、粒子在磁场中运动最大时长t1 =m max360°、式中T为粒子在磁场中运动的周期.粒子以O2为圆心沿圆弧PC运动的速度偏转角最小、对应的运动时间最L2 4短.据图乙有sinR 5解得片53°、速度偏转角最小为 Vin =106°、一 口1.