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2017年高考物理一轮复习习题:第八章 磁场 第3课时 带电粒子在复合场中的运动 WORD版含答案.doc

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资源描述

1、一、复合场1复合场的分类(1)叠加场:电场、磁场、重力场共存,或其中某两场共存(2)组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠或相邻或在同一区域,电场、磁场交替出现2三种场的比较二、带电粒子在复合场中的运动形式1静止或匀速直线运动:当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,将处于静止状态或做匀速直线运动2匀速圆周运动:当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方向相反时,带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动3较复杂的曲线运动:当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化,且与初速度方向不在同一直线上,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线4分阶段运

2、动:带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域,其运动情况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的运动阶段组成1带电粒子在复合场中不可能处于静止状态()2带电粒子在复合场中可能做匀速圆周运动()3带电粒子在复合场中一定能做匀变速直线运动()4带电粒子在复合场中运动一定要考虑重力()5电荷在速度选择器中做匀速直线运动的速度与电荷的电性有关()1(2016银川模拟)如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出则下列说法不正确的是()A回旋加速器不能无限加速质子B增大交变电压U,则质

3、子在加速器中的运行时间将变短C回旋加速器所加交变电压的频率为D下半盒内部,质子的运动轨迹半径之比(由内到外)为1解析:随着质子速度的增大,相对论效应逐渐显现,质子质量增大,做圆周运动的周期不能保持与所加电场变化的周期同步,从而不能再被加速,因此,加速器不能无限加速质子,A正确;增大交变电压,质子每次经过电场时获得的动能增大,在磁场中运动的半径增大,加速次数和所做圆周运动的次数减少,因此运动时间减小,B正确;由f,T,R,Emv2联立得f,C项正确;设下半盒第n个半圆的半径为rn,粒子速度为vn,则2nqUmv,得vn,rn,从内向外半径之比为1,D项错误答案:D2(多选)(2015榆林模拟)如

4、图所示,空间中存在正交的匀强电场E(方向水平向右)和匀强磁场B(方向垂直纸面向外),在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球(不考虑两带电小球的相互作用,两小球电荷量始终不变),关于小球的运动,下列说法正确的是()A沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B只有沿ab方向抛出的带电小球才可能做直线运动C若沿ac方向抛出的小球做直线运动则小球带负电,且小球一定是做匀速运动D两小球在运动过程中机械能均守恒解析:两个带电小球的电性未知,可假设电性再判断电场力和洛伦兹力的方向,由于在电场力、洛伦兹力和重力作用下小球的直线运动必为匀速运动,只要三力能平衡,小球即可做直线运动,由假设判断可知

5、沿ab方向做直线运动的小球带正电、沿ac方向做直线运动的小球带负电,所以选项A、C正确,选项B错误;除重力做功外,洛伦兹力不做功,电场力做功,机械能不守恒,选项D错误答案:AC3(2016商丘模拟)如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向下,由于磁场的作用,则()A板左侧聚集较多电子,使b点电势高于a点B板左侧聚集较多电子,使a点电势高于b点C板右侧聚集较多电子,使a点电势高于b点D板右侧聚集较多电子,使b点电势高于a点解析:铜板导电靠的是自由电子的定向移动,电流方向向下,则电子相对磁场定向移动方向向上,根据左手定则,电子受洛伦兹力方向向右,致使铜板右侧聚集较多电子,左侧剩余

6、较多正离子,板中逐渐形成方向向右的水平电场,直到定向移动的自由电子受到的洛伦兹力与水平电场力平衡为止,所以由于磁场的作用,整个铜板左侧电势高于右侧,即ab.答案:C4(多选)(2015徐州质检)如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够长,小球在运动过程中电荷量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象可能是()解析:由左手定则可判定洛伦兹力的方向竖直向上,若Bqv0mg,球与杆之间无压力作用,即无摩擦力作用,球匀速运动,对应于B图象;

7、若Bqv0mg,杆对球有向下的压力,由Bqv0mgFN可知压力随球速度的减小而减小,再由maFfFN知小球做加速度逐渐减小的减速运动,对应速度图线的斜率逐渐减小,直到速度减小到使洛伦兹力等于重力后小球匀速运动,题目中无与此情况对应的图象;若Bqv0mg,杆对球产生向上的支持力作用,Bqv0FNmg,此情况下支持力随速度的减小而增大,仍由maFfFN知小球做加速度逐渐增大的减速运动,对应速度图线的斜率逐渐增大,直到速度为零,此情况与D图对应,故B、D正确答案:BD一、单项选择题1(2016威海模拟)回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频

8、交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H)和粒子(He),比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有()A加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大B加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小C加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小D加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大解析:由题意知,回旋加速器交流电源的周期应与带电

9、粒子在磁场中做圆周运动的周期相等,由T可得,故加速氚核的交流电源的周期较大,因为粒子最后直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出,由R可得氚核和粒子的最大动能之比,氚核获得的最大动能较小故选项B正确答案:B2(2015苏北名校联考)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带电小球从水平线PQ上方M点自由下落,以PQ为边界下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,重力加速度为g,不计空气阻力,则以下说法正确的是()A小球带负电荷,匀强磁场方向垂直于纸面向外B小球的电荷量与质量的比值C小球从a运动

10、到b的过程中,小球和地球组成的系统的机械能守恒D小球在a、b两点的速度相同解析:带电小球在复合场中做匀速圆周运动,则qEmg,选项B正确;电场方向竖直向下,则可知小球带负电,由于小球从b点射出,根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里,选项A错误;小球运动过程中,电场力做功,故小球和地球组成的系统的机械能不守恒,只是在a、b两点机械能相等,选项C错误;小球在a、b两点速度方向相反,故选项D错误答案:B3(2016安阳模拟)如图所示是磁流体发电机的原理示意图,金属板M、N正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子

11、束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是()AN板的电势高于M板的电势BM板的电势等于N板的电势CR中有由b向a方向的电流DR中有由a向b方向的电流解析:根据左手定则可知正离子向上极板偏转,负离子向下极板偏转,则M板电势高于N板电势M板相当于电源的正极,那么R中有由a向b方向的电流,据以上分析可知本题正确选项为D.答案:D4(2015宿州模拟)如图所示,从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子流向上极板偏转设两极板间电场强度为E,磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,只采取下列措施,其中可行的是()A适当减小电场强度EB适当减小磁感应

12、强度BC适当增大加速电场极板之间的距离D适当减小加速电压U解析:欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,则qEqvB,而电子流向上极板偏转,则qEqvB,应减小E或增大B、v,故A正确,B、C、D错误答案:A5(2016芜湖模拟)如图所示,在竖直虚线MN和MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区则下列判断正确的是()来源:学*科*网A该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C匀

13、强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比v0D若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外解析:根据题意可知,当电磁场同时存在时,电场力与洛伦兹力平衡,粒子做匀速直线运动,从C点离开;当只有磁场时,粒子做匀速圆周运动,从D点离开,所以粒子由C、D两点离开场区时动能相同当只有电场时,由B点离开场区,粒子做类平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向匀加速运动,电场力向上且对粒子做正功,动能增加粒子由B、C两点离开场区时时间相同,由D点离开场区时时间稍长电磁场同时存在时,qv0BqE,则v0.若粒子带负电,则电场方向向下,磁场方向垂直于纸面向里,综上所述,正确选项为C.答案:C6如图所示

14、,质量为m、带电荷量为q的带电粒子,以初速度v0垂直进入相互正交的场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场中,从P点离开该区域,此时侧向位移为y,粒子重力不计,则()A粒子在P点所受的电场力一定比磁场力大B粒子在P点的加速度为(qEqv0B)/mC粒子在P点的动能为mvqEyD粒子在P点的动能为mvqEyqv0By解析:由左手定则,带电粒子刚进入该区域时所受洛伦兹力向上,向下偏转说明此时电场力大于洛伦兹力,由于电场力做正功,洛伦兹力不做功,由动能定理可知带电粒子的速度增大,洛伦兹力也增大,从P点离开时,电场力不一定大于洛伦兹力,故选项A错误;粒子在P点的速度大于v0,洛伦兹力大于qBv0,

15、且洛伦兹力和电场力不在同一直线上,故选项B错误;由动能定理可知,选项C正确,选项D错误答案:C二、多项选择题7(2015株洲模拟)利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是()A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD0C仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平解析:电势差UCD与磁感应强度B、材料及电流强度有关,选项A错误;若霍尔元件的载流子是自由

16、电子,由左手定则可知,电子向侧面C偏转,则电势差UCD0,选项B正确;仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大,选项C正确;在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直且东西放置,选项D错误答案:BC8(2016成都模拟)电场强度为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场正交,复合场的水平宽度为d,竖直方向足够长,如图所示现有一束带电荷量为q、质量为m的粒子以相同的初速度v0沿电场方向射入场区,则那些能飞出场区的粒子的动能增量Ek可能为()Adq(EB) B.CqEd D0解析:粒子可能从左侧飞出或从右侧飞出场区,由于洛伦兹力不做功,电场力做功与路径无关,所以从左侧飞出时Ek0,从右侧飞

17、出时EkEqd,选项C、D正确答案:CD9(2015九江模拟)如图所示,一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管固定于竖直平面内,环的半径为R(比细圆管的内径大得多)在圆管的最低点有一个直径略小于细圆管内径的带正电小球处于静止状态,小球的质量为m,带电荷量为q,重力加速度为g.空间存在一磁感应强度大小未知(不为零),方向垂直于环形细圆管所在平面向里的匀强磁场某时刻,给小球一方向水平向右、大小为v0的初速度,则以下判断正确的是()来源:Z_xx_k.ComA无论磁感应强度大小如何,获得初速度后的瞬间,小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细圆管的最高点,且小球在最高

18、点一定受到管壁的弹力作用C无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细圆管的最高点,且小球到达最高点时的速度大小都相同D小球从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中,水平方向分速度的大小一直减小解析:小球在轨道最低点时受到的洛伦兹力方向竖直向上,若洛伦兹力和重力的合力恰好提供小球所需要的向心力,则在最低点时小球不会受到管壁弹力的作用,A选项错误;小球运动的过程中,洛伦兹力不做功,小球的机械能守恒,运动至最高点时小球的速度v,由于是双层轨道约束,小球运动过程中不会脱离轨道,所以小球一定能到达轨道的最高点,C选项正确;在最高点时,小球圆周运动的向心力Fmmg,小球受到竖直向下的洛伦兹力的

19、同时必然受到与洛伦兹力等大反向的轨道对小球的弹力,B选项正确;小球从最低点运动到最高点的过程中,小球在下半圆内上升的过程中,水平分速度向右且减小,到达圆心的等高点时,水平分速度为零,而运动至上半圆后水平分速度向左且不为零,所以水平分速度一定有增大的过程,D选项错误答案:BC三、非选择题10(2016石家庄模拟)如图所示,电子显像管由电子枪、加速电场、偏转磁场及荧光屏组成在加速电场右侧有相距为d、长为l的两平板,两平板构成的矩形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的右边界与荧光屏之间的距离也为d.荧光屏中点O与加速电极上两小孔S1、S2位于两板的中线上从电子枪发射质量为m、电荷量为e的电子

20、,经电压为U0的加速电场后从小孔S2射出,经磁场偏转后,最后打到荧光屏上若ld,不计电子在进入加速电场前的速度求:(1)电子进入磁场时的速度大小;(2)电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值ym和磁感应强度B的大小解析:(1)设电子经电场加速后的速度大小为v0,由动能定理得eU0mv,v0.(2)电子经磁场偏转后,电子偏转的临界状态是恰好不撞在上板的右端,到达荧光屏的位置与O点距离即为最大值ym,如图所示,有ev0B,l2R2,tan tan .ld,v0,联立以上各式可得Rd,ym,B .答案:(1) (2) 11(2015福建卷)如图所示,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电

21、场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动A、C两点间距离为h,重力加速度为g.(1)求小滑块运动到C点时的速度大小v;(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP.解析:(1)由题意知,根据左手定则可

22、判断,滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力,当洛伦兹力等于电场力qE时滑块离开MN开始做曲线运动,即BqvqE,解得v.(2)从A到C根据动能定理mghWfmv20,解得Wfmgh.(3)设重力与电场力的合力为F,由图意知,在D点速度vD的方向与F的方向垂直,从D到P做类平抛运动,在F方向做匀加速运动a,t时间内在F方向的位移为xat2.来源:学科网ZXXK从D到P,根据动能定理Fxmvmv,其中F.联立解得vP.答案:(1)(2)Wfmgh(3) vP涉及带电粒子在匀强磁场中的运动问题是历年高考的热点,特别是带电粒子在有界磁场中运动的临界问题,考查以综合计算为主,也有选择题出现对此类问题的

23、分析要把握好带电粒子的基本运动形式和重要的解题技巧、规律、方法1(多选)(2016哈尔滨模拟)如图所示空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子不计重力,下列说法正确的是()A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大解析:带电粒子进入磁场后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,根据qvB得轨

24、迹半径r,粒子的比荷相同,故不同速度的粒子在磁场中运动的轨迹半径不同,轨迹不同相同速度的粒子,轨道半径相同,轨迹相同,故选项B正确;带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T,故所有带电粒子的运动周期均相同,若带电粒子从磁场左边界射出磁场,则这些粒子在磁场中运动时间是相同的,但不同速度轨迹不同,故选项A、C错误;根据,得t,所以t越长,越大,故选项D正确答案:BD2(多选)(2016湖州模拟)如图所示,在x0,y0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B,现有四个质量为m、电荷量为q的带电粒子,在x轴上的P点以不同初速度平行于y轴射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力

25、影响,则()A初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子B初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子C在磁场中运动经历时间最长的是沿方向出射的粒子D在磁场中运动经历时间最长的是沿方向出射的粒子解析:由qvB得v,所以沿轨迹的粒子轨道半径最大,则其速度最大,选项A正确,选项B错误;带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T,所以四个粒子的周期相同,在磁场中运动时间tT,为在磁场中运动轨迹的圆心角,沿方向出射的粒子圆心角最大,运动时间最长,选项C错误,选项D正确答案:AD3如图所示是某粒子速度选择器的示意图,在一半径为R10 cm的圆柱形桶内有B104 T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一直径的两端开有小孔,作

26、为入射孔和出射孔粒子束以不同角度入射,最后有不同速度的粒子束射出现有一粒子源发射比荷为21011 C/kg的正粒子,粒子束中速度分布连续当入射角45时,出射粒子速度v的大小是()A.106 m/sB2106 m/sC2108 m/sD4106 m/s解析:由题意知,粒子从入射孔以45角射入匀强磁场,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动周期,由几何关系知rR,又r,解得v2106 m/s.答案:B本考点主要包括带电粒子在几个分立的场区和叠加场区内运动时的受力和运动情况在每个场区内的受力和运动比较简单解题的关键是抓住场区之间的交接特点,建立时间和空间几何关系的关联,

27、每年的高考中往往以压轴计算题的形式出现4(2015宜昌模拟)如图所示装置为速度选择器,平行金属板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,磁场方向垂直纸面向外,带电粒子均以垂直电场和磁场的速度射入且都能从另一侧射出,不计粒子重力,以下说法正确的有()A若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO射出,则带负电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO射出B若带正电粒子以速度v从O点射入,离开时动能增加,则带负电粒子以速度v从O点射入,离开时动能减少C若氘核( H)和氦核( He)以相同速度从O点射入,则一定能以相同速度从同一位置射出D若氘核( H)和氦核( He)以相同速度从O点射入,则一定能

28、以相同速度从不同位置射出解析:带负电粒子以速度v从O点射入时,电场力和洛伦兹力方向均向下,进入复合场后向下做曲线运动,不可能沿直线OO射出,选项A错误;若带正电粒子以速度v从O点射入,离开时动能增加,说明正粒子在O点处竖直向下的洛伦兹力小于竖直向上的电场力,粒子向虚线上方做曲线运动,射出时,电场力做正功,洛伦兹力不做功,动能增加,带负电粒子以速度v从O点射入时,电场力竖直向下,洛伦兹力竖直向上,但是电场力大于洛伦兹力,粒子向下做曲线运动,射出时,电场力做正功,洛伦兹力不做功,动能增加,选项B错误;带正电粒子从O点以速度v射入时,F电Eq,F洛Bvq,取电场力方向为正方向,则加速度a,氘核(H)

29、和氦核(He)的比荷相等,所以选项C正确,D错误答案:C5(2015杭州质检)在直角坐标系第一象限与第三象限分布有如图所示的匀强磁场和匀强电场,电场强度为E,磁感应强度为B;现在第三象限中从P点以初速度v0沿x轴方向发射质量为m、带电荷量为q的离子,离子经电场后恰从坐标原点O射入磁场(1)已知P点的纵坐标为L,试求P点的横坐标;(2)若离子经O点射入磁场时的速度为2v0,试求离子在磁场中运动的时间及磁场出射点距O点的距离d.来源:学科网解析:(1)离子的运动轨迹如图所示在电场中做类平抛运动有Lat2,xv0t,qEma.解得xv0.即P点的横坐标为v0.(2)由cos ,得速度方向与x轴夹角6

30、0.离子在磁场中做圆周运动有qvB,得R.T,tT.由几何关系可得d2Rsin .联立解得d.答案:(1)v0(2)6(2015山东卷)如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径两圆之间的环形区域(区)和小圆内部(区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔一质量为m,电量为q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由点紧靠大圆内侧射入磁场不计粒子的重力(1)求极板间电场强度的大小;(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求区磁感应强度的大小;(3)若区,区磁感应强度的大小分别为,粒子运动一

31、段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程解析:(1)粒子在电场中,根据动能定理Eqmv2,解得E.(2)若粒子的运动轨迹与小圆相切,则当外切时,半径为r1,由qvB1m,解得B1.则当内切时,半径为r2,由qvB1m,解得B1.(3)若区域的磁感应强度为B1,则粒子运动的半径为R1.区域的磁感应强度为B2,则粒子运动的半径为R2.设粒子在区和区做圆周运动的周期分别为T1、T2,由运动公式可得来源:学_科_网T1,T2.据题意分析,粒子两次与大圆相切的时间间隔内,运动轨迹如图所示根据对称性可知,区两段圆弧所对的圆心角相同,设为1,区内圆弧所对圆心角为2,圆弧和大圆的两个切点与圆心O连线间的夹角设为,由几何关系可得1120,2180,60.粒子重复上述交替运动回到H点,轨迹如图所示,设粒子在区和区做圆周运动的时间分别为t1、t2,可得t1t1,T2T2.设粒子运动的路程为s,由运动公式可知sv(t1t2)联立上述各式可得s5.5D.答案:(1)(2)或(3)5.5D

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