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1、湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 培訓(xùn)檢測(cè)試題八
一、對(duì)稱思想在帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
粒子沿直線邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，直線邊界必為其軌跡圓的一條弦，所以軌跡圓的圓心必在邊界垂線上，這樣可畫出軌跡．同樣，粒子沿半徑方向進(jìn)入有界圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性，射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向也一定沿磁場(chǎng)圓的半徑方向．
例1
如圖8－1所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過(guò)y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)分別
2、是( )
A.，正電荷 B.，正電荷
C.，負(fù)電荷 D.，負(fù)電荷
遷移應(yīng)用 1．如圖8－2所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面并指向紙面外，磁感強(qiáng)度為B，一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xOy平面內(nèi)，與x軸正方向的夾角為θ.若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m.
二、電磁學(xué)中的臨界問(wèn)題
物理系統(tǒng)由于某些原因而要發(fā)生突變時(shí)所處的狀態(tài)，叫做臨界狀態(tài)．突變過(guò)程是從量變到質(zhì)變的過(guò)程，在臨界狀態(tài)的前后，系統(tǒng)遵從不同的物理規(guī)律，按不同的規(guī)律變化．如光學(xué)中
3、的“臨界角”、超導(dǎo)現(xiàn)象中的“臨界溫度”、核反應(yīng)中的“臨界體積”、光電效應(yīng)中的極限頻率、靜摩擦現(xiàn)象中的最大靜摩擦力等，在中學(xué)物理中像這樣明確指出的臨界條件是容易理解和掌握的，但在高考試題涉及的物理過(guò)程中常常是隱含著一個(gè)或幾個(gè)臨界狀態(tài)，需要考生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和已有的能力去分析臨界條件，挖掘出臨界值，這對(duì)大多數(shù)考生來(lái)說(shuō)是比較困難的．而帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題是歷年高考理科綜合命題中的熱點(diǎn)．
例2 如圖8－3所示，A、B為一對(duì)平行板，板長(zhǎng)為l，兩板距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的帶電粒子，以初速度v0從A、B兩板的中
4、間，沿垂直于磁感線的方向射入磁場(chǎng)．求v0在什么范圍內(nèi)，粒子能從磁場(chǎng)內(nèi)射出？
遷移應(yīng)用 2．如圖8－4所示，在邊界為CD、EF的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐，電子以不同的速率v從邊界CD的S處沿垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，入射方向與CD的夾角為θ.已知電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，為使電子能從另一邊界EF射出，電子的速率應(yīng)滿足什么條件？(不計(jì)重力)
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例3 (2012·揚(yáng)州二模)如圖8－5所示，某空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于xOy所在的紙面向里．某時(shí)刻在(0，l)處一質(zhì)子垂直y軸向左進(jìn)入磁場(chǎng)，與此同時(shí)，在(0，－l)處一個(gè)α粒子進(jìn)入第四象限的磁場(chǎng)，速度方向與磁場(chǎng)垂直，不考慮質(zhì)子與α粒子間的相互作用及重力．設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為e.
(1)如果質(zhì)子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，則它的速度vP多大；
(2)如果α粒子與質(zhì)子在坐標(biāo)原點(diǎn)相遇，α粒子的速度vα應(yīng)為何值？方向如何．
湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 培訓(xùn)檢測(cè)試題八
