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2021年高考物理专题复习:磁场解析版
1.如图,区域I 内有与水平方向成45°角的匀强电场E 1,区域宽度为d 1,区域Ⅱ内有正交
的有界匀强磁场B 和匀强电场E 2,区域宽度为d 2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。
一质量为m 、电量大小为q 的微粒在区域I 左边界的P 点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q 点穿出,其速度方向改变了30°,重力加速度为g ,求:
(1)区域I 和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小。
(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B 的大小。
(3)微粒从P 运动到Q 的时间有多长。
【解答】解:(1)微粒在区域I 内,受重力和电场力作用,水平向右做直线运动,则在竖直方向上受力平衡,有:
qE 1sin45°=mg
求得:E 1=√2mg q
微粒在区域II 内做匀速圆周运动,则重力和电场力平衡,有:mg =qE 2
求得:E 2=mg q
(2)设粒子进入区域Ⅱ时速度为v ,在区域Ⅰ运动过程中利用动能定理有:
E 1qd 1cos45°=12mv 2
mv 2R =Bqv
从区域Ⅱ右边界上的Q 点穿出,因其速度方向改变了30°,所以半径为:
R =d
2sin30°=2d 2 整理得:B =m √2gd 12qd 2
(3)微粒从P 到Q 的时间包括在区域I 内的运动时间t 1和在区域Ⅱ内的运动时间t 2,
在。