2016年全國高考物理卷有:全國卷一、全國卷二、全國卷三,以及北京、天津、上海、浙江、江蘇等地的自主命題物理卷。
例題:(2016全國卷)如圖所示,在xOy平面中,在x軸上方存在一沿y軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E,在x軸下方存在一沿y軸負方向的勻強磁場,磁感應強度大小為B。一質量為m、電荷量為q的粒子從坐標原點O沿y軸正方向射出,初速度大小為v_{0}。不計粒子重力。
(1)求粒子從O點射出后第一次到達x軸時所用的時間;
(2)若粒子從O點射出后第一次到達x軸時,求粒子在磁場中運動的時間;
(3)若粒子從O點射出后第一次到達x軸時,求粒子在磁場中運動的軌道半徑。
解析:
(1)粒子從O點射出后做類平拋運動,水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,根據牛頓第二定律和運動學公式求解時間。
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,根據牛頓第二定律和圓周運動的規律求解時間。
(3)根據幾何關系求解粒子在磁場中運動的軌道半徑。
答案:(1)$\frac{v_{0}}{E}$
(2)$\frac{mv_{0}}{qB}$
(3)$mv_{0}B\sqrt{\frac{qB}{m}}$
解析:本題考查了帶電粒子在電場和磁場中的運動問題,關鍵要掌握帶電粒子在電場和磁場中的運動規律,并能靈活運用。
【解答】
(1)粒子從O點射出后做類平拋運動,水平方向上做勻速直線運動,豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,根據牛頓第二定律和運動學公式得:$a = \frac{qE}{m}$,$t = \frac{y}{a} = \frac{mv_{0}}{qE}$
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,根據牛頓第二定律和圓周運動的規律得:$Bqv = m\frac{v^{2}}{R}$,解得:$R = mv_{0}B\sqrt{\frac{qB}{m}}$
(3)粒子在磁場中運動的軌道半徑為$R$時,從O點射出后第一次到達x軸時,根據幾何關系可知:$R = \frac{mv_{0}}{qB}$解得:$mv_{0}B\sqrt{\frac{qB}{m}}$
總結:本題考查了帶電粒子在電場和磁場中的運動問題,關鍵要掌握帶電粒子在電場和磁場中的運動規律,并能靈活運用。
以上是關于全國卷物理的一個例題,希望能幫到您。