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高中物理典型问题分析:带电粒子在电磁场(组合)中的运动问题!

 昵称3826483 2017-09-22

1.例题为20170917温州市一模第22T

2.试题分析+参考答案+答卷展示!

高中物理典型问题分析:带电粒子在电磁场(组合)中的运动问题!

✎201709浙江一模选考22T

22.(10分)如图所示,空心圆台的上、下底面水平,其半径分别为3r和2r,圆台高为H=4r,圆台壁内表面涂有荧光粉。位于圆台轴线位置的某电学器件,其阴极是一根细直圆形导体,阳极是环绕阴极半径为r的圆柱形金属网(厚度不计),阳极与圆台壁之间的空间区域分布着竖直向下的匀强磁场。从阴极发出的电子(初速度不计)经加速后从阳极小孔中水平射出,撞到圆台壁上可使圆台壁发光。已知阴阳两极之间所加的电压恒为U,电子比荷为k,电子重力、电子间的相互作用力及其他阻力均忽略不计。

(1)若使圆台壁不发光,则磁感应强度至少为多大;

(2)若将阳极半径缩小,使其与阴极距离忽略不计,

并使磁场充满整个圆台空间。改变磁感应强度

B的大小,圆台壁发光部分的竖直高度h也随之

改变,试确定h随B变化的函数关系。

高中物理典型问题分析:带电粒子在电磁场(组合)中的运动问题!

参考答案:

高中物理典型问题分析:带电粒子在电磁场(组合)中的运动问题!

高中物理典型问题分析:带电粒子在电磁场(组合)中的运动问题!

✎试题分析:

试题分析:

这是一道不计重力的带电粒子(电子),在辐向分布的电场中直线加速、匀强磁场中匀速圆周运动的问题,问题的难点:

1、电子在匀强磁场中运动的临界情况判定 ;

2、由几何关系确定轨迹半径(其实,带电粒子在磁场中的运动问题大多就是“画草图、定半径”的问题!);

3、空间模型的建立

✎答卷展示:

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说明:这三幅图中前两幅漏掉了B定义域的说明,第三幅图的最后结果,应将H用4r带入,计算题的最后结果,一律用已知量+常量表示!

✎主要错误类型:

  1. 第一问电子运动的轨迹作图不正确,半径计算有误

高中物理典型问题分析:带电粒子在电磁场(组合)中的运动问题!

2.第二问,由几何关系确定半径时有误

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3.堆积无关的公式

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建议:如果没有明确思路或时间不充足时,类似最后两道大题,可以采用写公式的策略,但是,应阅读题目,了解题目考核的知识点分布,写出相应的原始公式

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