專題07帶電粒子在復(fù)合場中的運動-2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)精品資料(學(xué)生版)

1、專業(yè)文檔珍貴文檔專題07帶電粒子在復(fù)合場中的運動1 如圖 1 所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場在該區(qū)域中，有個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球.O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，b、O、d三點在同一水平線上.已知小球所受電場力與重力大小A .小球能越過d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動B.當(dāng)小球運動到d點時，不受洛倫茲力C.小球從d點運動到b點的過程中，重力勢能減小，電勢能減小D .小球從b點運動到c點的過程中，經(jīng)過弧bc中點時速度最大2 .如圖 2 甲所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上.在xOy平面內(nèi)有與y

2、軸平行的勻強(qiáng) 電場，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場.在坐標(biāo)原點O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q(q0)和初速度為vo的帶電微粒.(已知重力加速度為g)(1) 當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時， 這些帶電微粒將沿圓形磁場區(qū) 域的水平直徑方向離開磁場，并繼續(xù)沿x軸正方向運動.求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向.(2) 調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在xOy平面內(nèi)不斷地以相同速率vo沿不同方向?qū)⑦@種 帶電微粒射入第I象限，如圖乙所示.現(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運動，則在保證電 場強(qiáng)度E

3、和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向不變的條件下，求出符合條件的磁場區(qū)域的最小面積.3 .如圖 3 所示，在矩形區(qū)域CDNM內(nèi)有沿紙面向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小E= 1.5X1V/m ； 在相等現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放,專業(yè)文檔珍貴文檔矩形區(qū)域MNGF內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= 0.2 T.已知CD=MN=FG= 0.60 m ,CM=MF= 0.20 m .在CD邊中點O處有一放射源，沿紙面向電場中各方向均勻地輻射出速率均為V0=1.0X10m/s 的某種帶正電粒子，粒子質(zhì)量m= 6.4X107kg ,電荷量q= 3.2XT9C,粒子可以無阻礙地通過邊界MN進(jìn)入磁場，不計粒

4、子的重力.求：(1) 粒子在磁場中做圓周運動的半徑；(2) 邊界FG上有粒子射出磁場的范圍長度；(3) 粒子在磁場中運動的最長時間.(后兩問結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)4 .如圖 4 甲所示，水平直線MN上方有豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=nX10N/C ,MN下方有垂直于紙面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按如圖乙所示規(guī)律做周期性變化，規(guī)定垂直紙面向外為磁場q正方向.T= 0 時將一重力不計、 比荷=106C/kg 的正點電荷從電場中的0點由靜止釋放，在ti= 1X105 s 時恰通過MN上的P點進(jìn)入磁場，P點左方d= 105 cm 處有一垂直于MN且足夠大的擋板.圖 3GyD專業(yè)文檔珍貴文檔圖 4

5、求：(1)電荷從P點進(jìn)入磁場時速度的大小V0；電荷在t2= 4X105s 時與P點的距離Ax；電荷從0點出發(fā)運動到擋板所需時間t總.5.如圖 1 所示，P、Q是相距為d的水平放置的兩平行金屬板，P、Q間有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bi的勻強(qiáng)磁場，MN是豎直放置的兩平行金屬板，用導(dǎo)線將P與M相連，將Q與N相連，X是平行于M和N的豎直絕緣擋板，Y是平行于M和N的熒光屏，X、M、N、Y的中間各有一個小孔， 所有小孔在同一水平軸線上，熒光屏的右側(cè)有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有大量的等離子體(等離子體中的正負(fù)離子電荷量的大小均為q，質(zhì)量均為m)以相同的速度垂直于磁場水平向右射入金屬

6、板P、Q之間現(xiàn)忽略電場的邊緣效應(yīng)，不計等離子體的重力，兩對極板間形成的電場均可視為 勻強(qiáng)電場.求：圖 1(1) 若在熒光屏Y上只有一個亮點，則等離子體的初速度vo必須滿足什么條件；(2) 若等離子體以初速度vo射入磁場，且在熒光屏上有兩個亮點，則正、負(fù)兩種電荷形成的亮點到熒光屏上小孔的距離之比是多少？6 .如圖 2 所示，在xOy平面內(nèi)，第 川象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與x軸負(fù)方向成 45 角.在x0 且OM的左側(cè)空間存在著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E= 50 N/C，在yd的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B2(圖上未畫7出)，為了使粒子能垂直穿過x軸上的

7、Q點，Q點坐標(biāo)為 廠d,0).求:圖 1(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi的大小與方向；(2) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小與方向；(3) 粒子從坐標(biāo)原點0運動到Q點所用的時間t.10 .如圖 2 所示，x軸上方有豎直向下的勻強(qiáng)電場，x軸下方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.矩形0ACD的邊長分別為h和 2h，一個帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，以平行于x軸的某一初速度從A點專業(yè)文檔珍貴文檔射出，經(jīng)to時間粒子從D點進(jìn)入磁場，再經(jīng)過一段時間后粒子又一次經(jīng)過A點(粒子重力忽略不計)求:圖 2電場強(qiáng)度E的大小；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(3)若僅改變粒子初速度的大小，求粒子以最短時間由A運動到C所需的初速度大小vx.11

8、如圖 1 所示，真空中的矩形 abed 區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，半徑為 R 的圓形區(qū)域內(nèi)同時存 在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于 ad、be 邊的中點 e、f.一帶電粒子以初速度 vo沿著 ef 方向射入該區(qū)域后能做直線運動；當(dāng)撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef 方向射入恰能從 e 點飛離該區(qū)域.已知 ad= be=4.3R，忽略粒子的重力.求:(1) 帶電粒子的比荷；(2) 若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置12.如圖 2 所示， 在直角坐標(biāo)系 xOy 的第I象限內(nèi)有沿 y 軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場， 電場強(qiáng)度為 E,第W象限 內(nèi)有垂直紙面向

9、外的勻強(qiáng)磁場.一個質(zhì)量為 m、電荷量為+ q 的粒子從 y 軸上的 P 點沿 x 軸正向進(jìn)入電場，粒子從 x 軸上的 Q 點進(jìn)入磁場.已知 Q 點的坐標(biāo)為(L,0)，不計粒子的重力及粒子間的相互作用.圖 215.如圖 5 所示，在豎直平面內(nèi)直線 AB 與豎直方向成 30。角，AB左側(cè)有勻強(qiáng)電場，右側(cè)有垂直紙面向 外的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為 m、電量為 q 的帶負(fù)電的粒子，從 P 點以初速度 v0豎直向下射入電場，粒子首次 回到邊界 AB 時，經(jīng)過 Q 點且速度大小不變，已知P、Q 間距為 I，之后粒子能夠再次通過 P點，（粒子重專業(yè)文檔珍貴文檔(1)若粒子在 Q 點的速度方向與 x 軸正方向成 3

10、0。角，求 P、Q 兩點間的電勢差；若從 y 軸正半軸各點依次向 x 軸正向發(fā)射質(zhì)量為 m、電荷量為+ q 的速度大小適當(dāng)?shù)牧Ｗ樱鼈兘?jīng) 過電場偏轉(zhuǎn)后都通過 Q 點進(jìn)入磁場，其中某個粒子A 到達(dá) Q 點的速度最小.粒子 A 經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直 y 軸射出了磁場.求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小專業(yè)文檔珍貴文檔13.如圖 3 所示，在豎直平面內(nèi)，水平 x 軸的上方和下方分別存在方向垂直紙面向外和方向垂直紙面向 里的勻強(qiáng)磁場，其中 x 軸上方的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bi，并且在第一象限和第二象限有方向相反,強(qiáng)弱相同的平行于x 軸的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為Ei.已知一質(zhì)量為 m 的帶電小球從 y

11、軸上的 A（0，L）位置斜向下與 y 軸負(fù)半軸成 60角射入第一象限，恰能做勻速直線運動判定帶電小球的電性，并求出所帶電荷量（2）為使得帶電小球在x 軸下方的磁場中能做勻速圓周運動， 需要在x 軸下方空間加一勻強(qiáng)電場，試求所加勻強(qiáng)電場的方向和電場強(qiáng)度的大小;在滿足第（2）問的基礎(chǔ)上，若在 x 軸上安裝有一絕緣彈性薄板，并且調(diào)節(jié)x 軸下方的磁場強(qiáng)弱，使帶電小球恰好與絕緣彈性板碰撞兩次后從x 軸上的某一位置返回到x 軸的上方（帶電小球與彈性板碰撞時，既無電荷轉(zhuǎn)移，也無能量損失，并且入射方向和反射方向的關(guān)系類似光的反射），然后恰能勻速直線運動至y軸上的 A（0, L）位置，求：彈性板的最小長度及帶電

12、小球從A 位置出發(fā)返回至 A 位置過程中所經(jīng)歷的時間.14.如 圖4 所示，在平行板電容器的兩板之間，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi=0.40 T,方向垂直紙面向里，電場強(qiáng)度 E = 2.0 105 6 7 * 8V/m , PQ 為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣 xOy 坐標(biāo) 系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2= 0.25 T,磁場邊界 AO 和 y 軸夾角/ AOy=45.一束帶電荷量 q= 8.0 019C 的同位素（電荷數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)不同）正離子從 P 點射入平行板間，沿中 線 PQ 做直線運動，穿出平行板后從 y 軸上坐標(biāo)為（0,0.2 m）的

13、Q 點垂直 y 軸射入磁場區(qū)域，離子通過 x 軸 時的速度方向與 x軸正方向夾角在 4590之間，不計離子重力，求：iyL_士+JXXX * * /XXXX 尸X址XX145?I -=1r5 離子運動的速度為多大？6 求離子的質(zhì)量范圍；若只改變 AOy 區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能打到x 軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B2大小應(yīng)滿足什么條件？（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）力不計）求：q 及入射的速度大小;專業(yè)文檔珍貴文檔(f左圖 4專業(yè)文檔珍貴文檔(1) 勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小和方向；(2) 勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能值16.如圖 6(a)所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,整個空間內(nèi)都存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場和水平向右的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的方向與x 軸正方向夾角為 45 .已知帶電粒子質(zhì)量為m、電量為+ q,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，電場強(qiáng)度大小 E =學(xué)重力加速度為g.圖 6(1)若粒子在 xOy 平面內(nèi)做勻速直線運動，求粒子的速度(2)t= 0 時刻的電場和磁場方向如圖所示，若電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均不變，而方