2020届新考案高考物理总复习教师用书:第十二单元 磁场 第3讲 Word版含解析
2020届新考案高考物理总复习教师用书:第十二单元 磁场 第3讲 Word版含解析第3页

  由几何关系得rcos 45°=h

  解得r=√2h

  由牛顿第二定律得

  qBv1=m〖v_1〗^2/r

  解得v1=(√2 qBh)/m。

  

  乙

   (2)设粒子第一次经过x轴的位置为x1,到达b点时的速度大小为vb,根据类平抛运动规律,有

  vb=v1cos 45°

  解得vb=qBh/m

  设粒子进入电场后经过时间t运动到b点,b点的纵坐标为-yb,由类平抛运动规律得r+rsin 45°=vbt

  yb=1/2(v1sin 45°+0)t=(√2+1)/2h

  由动能定理得-qEyb=1/2m〖v_b〗^2-1/2m〖v_1〗^2

  解得E=("(" √2 "-" 1")" qhB^2)/m。

  (3)粒子在磁场中运动的周期T=2πr/v_1 =2πm/Bq

  第一次经过x轴的时间t1=5/8T=5πm/4qB

  在电场中运动的时间t2=2t=(2"(" √2+1")" m)/qB

  从第二次经过x轴到第三次经过x轴的时间

  t3=3/4T=3πm/2qB

  则总时间t总=t1+t2+t3=(11π/4+2√2+2) m/Bq。

  【答案】(1)√2h (√2 qBh)/m (2)("(" √2 "-" 1")" qhB^2)/m

  (3)(11π/4+2√2+2) m/Bq

题型二 带电粒子在叠加场中的运动问题

  1.磁场力、重力并存

  (1)若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。

  (2)若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒。

  2.电场力、磁场力并存(不计重力)

  (1)若电场力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。

  (2)若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电体做复杂的曲线运动,可用动能定理求解。

  3.电场力、磁场力、重力并存

  (1)若三力平衡,则带电体做匀速直线运动。

  (2)若重力与电场力平衡,则带电体做匀速圆周运动。

(3)若合力不为零,带电体则可能做复杂的曲线运动,可用能量守恒定律或动能定理求解。