2016年高考物理二轮复习专题六 限时训练(3)

(1)电场改变方向前经过的时间;

(2)带正电小球到达P点时的速度大小和方向.

解析:由牛顿第二定律得,在匀强电场中小球加速度的大小为a=,代入数值得:a=0.20 m/s2,当场强沿x轴正方向时,经过时间t小球的速度大小为vx=at,小球沿x轴方向移动的距离x1=at2,电场方向改为沿y轴正方向后的时间t′内,小球在x方向做速度为vx的匀速运动,在y方向做初速度为零的匀加速直线运动.沿x方向移动的距离:x= vxt′+x1=0.30 m,沿y方向移动的距离:y=at′2=0.10 m,由以上各式解得t=1 s,t′=1 s,vx=0.2 m/s.到P点时小球在x方向的分速度仍为vx,在y方向的分速度vy=at′=0.20 m/s,由上可知,此时运动方向与x轴成45°角,速度大小为0.28 m/s(或0.2 m/s).

答案:(1)1 s (2)0.28 m/s(或0.2 m/s) 方向与x轴成45°角 13. (2015辽宁省抚顺市模拟)如图所示,相距为R的两块平行金属板M,N正对着放置,S1,S2分别为M,N板上的小孔,S1,S2,O三点共线,它们的连线垂直M,N,且S2O=R,以O为圆心,R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M,N板.质量为m,带电量为+q的粒子,经S1进入M,N间的电场后,通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计.

(1)当M,N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v; (2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M,N间的电压值U0; (3)当M,N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.

解析:(1)粒子从S1到达S2的过程中,根据动能定理得 qU=mv2

解得粒子进入磁场时速度的大小 v=

;

(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动 有qvB=

则加速电压U与轨迹半径r的关系为U=

当粒子打在收集板D的中点时,粒子在磁场中运动的轨迹半径r=R 对应电压U0=

;

(3)M,N间的电压越大,粒子进入磁场时的速度越大,粒子在极板间经历的时间越短,同时在磁场中运动轨迹的半径越大,在磁场中运动的时间也会越短,出磁场后匀速运动的时间也越短,所以当粒子打在收集板D的右端时,对应时间t最短.

根据几何关系可以求得粒子在磁场中运动的轨迹半径r=R 则粒子进入磁场时速度的大小 v=

粒子在电场中经历的时间 t1==

粒子在磁场中经历的时间 t2=

=

粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间 t3==

粒子从S1到打在收集板D上经历的最短时间为 t=t1+t2+t3=答案:(1)

. (2)

(3)

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库2016年高考物理二轮复习专题六 限时训练(3)在线全文阅读。