（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮强化练 专题五电场与磁场第2讲 带电粒子在复合场中的运动

（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮强化练 专题五电场与磁场第2讲 带电粒子在复合场中的运动内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 ：_班级：_学号：_专题五第 2 讲带电粒子在复合场中的运动1(2015南平市 5 月模拟)如图 1 所示，电压为 U 的两块平行金属板 板带正电点 O 与 N 金属板上的小孔重合，在 Oxd 区域存在垂直纸面的匀强磁场 上未画出 )和沿 y 轴负方向大小为 E 的匀强电场， E 在 y 轴方向的23一个质量为 m，带电荷量为 q 的带正电粒子( 粒子重力不计)，从靠近 M 板内侧的 P 点( P 点在 x 轴上)由静止释放后从 N 板的小孔穿出后沿 x 轴做直线运动；若撤去磁场 第四象限 xd 的某区域加上左边界与 y 轴平行且垂直纸面的匀强磁场 上未画出)， 2、为了使粒子能垂直穿过 x 轴上的 Q 点，Q 点坐标为( d,0)求：72图 1(1)磁感应强度 大小与方向；(2)磁感应强度 大小与方向；(3)粒子从坐标原点 O 运动到 Q 点所用的时间 世昌的博客 (2015南京市三模)如图 2 所示，x 轴上方有竖直向下的匀强电场，x 轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场矩形 边长分别为 h 和 2h，一个带正电的粒子，质量为 m，电荷量为 q，以平行于 x 轴的某一初速度从 A 点射出，经 间粒子从 D 点进入磁场，再经过一段时间后粒子又一次经过 A 点(粒子重力忽略不计) 求：图 2(1)电场强度 E 的大小；(2)磁感应强度 B 的大小；(3)若仅改变 3、粒子初速度的大小，求粒子以最短时间由 A 运动到 C 所需的初速度大小 世昌的博客 (2015东北三省四市模拟) 示波管中有两个偏转电极，其中一个电极 可以接入仪器自身产生的锯齿形电压，叫扫描电压如图 3 甲所示，已知 板长 Lm，3板间距 d0.2 m，在金属板右端竖直边界 右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度 B510 3 T，方向垂直纸面向里现将 X板接地，X 极板上电势 随时间变化的规律如图乙所示有带正电的粒子流以速度 10 5 m/s，沿水平中线 续射入电场中，粒子的比荷为 1 108 C/力忽略不计，在每个粒子通过电场的极短时间内，设两板外无电场，结果可用根式表示) 求：图 3 4、(1)带电粒子射出电场时的最大速度；(2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比；(3)从 O点射入磁场和距 O点下方 m 处射入磁场的两个粒子，在 射出磁中物理资源下载平台世昌的博客 (2015泰州二模)如图 4 甲所示，在 直平面内存在竖直方向的匀强电场，在第一象限内有一与 x 轴相切于点(2R,0)、半径为 R 的圆形区域，该区域内存在垂直于 的匀强磁场，电场与磁场随时间变化如图乙、丙所示，设电场强度竖直向下为正方向，磁场垂直纸面向里为正方向，电场、磁场同步周期性变化(每个周期内正、反向时间相同) 一带正电的小球 A 沿 y 轴方向下落，t 0 时刻 A 落至点(0,3R) ，此时，另 5、一带负电的小球 R, 2R)处开始在磁场内紧靠磁场边界做匀速圆周运动；当 A 球再下落 R 时，B 球旋转半圈到达点(2R,0) ；当 A 球到达原点 O 时，B 球又旋转半圈回到最高点；然后 A 球开始匀速运动两球的质量均为 m，电荷量大小为 q.(不计空气阻力及两小球之间的作用力，重力加速度为 g)求：图 4(1)匀强电场的场强 E 的大小；(2)小球 B 做匀速圆周运动的周期 T 及匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；(3)电场、磁场变化第一个周期末 A、B 两球间的距离高中物理资源下载平台世昌的博客 带电粒子在复合场中的运动1(1) ，方向垂直纸面向里1d 2) ，方向垂直纸面向里2d 6、2)(1 )1)设粒子从 O 点穿出时速度为 动能定理得：0得 2xd 区域内的电场和磁场的叠加场中做直线运动，粒子所受电场力与洛伦兹力平衡，有 1 1d 21 方向垂直纸面向里(2)撤去磁场 子在 0xd 区域内的电场中运动的时间 t有：v y at，a ， 303粒子离开电场时速度大小 v 233高中物理资源下载平台世昌的博客 ，粒子运动轨迹如图所示，设在 xd 的某区域磁场中半径为 r，可得：2rF3r得：B 2 ，方向垂直纸面向里d 2)由几何关系可知 O 到磁场左边界在 x 轴上的距离为 L02 到磁场左边界所用时间T 13 2tt 1t 2(1 )d 1) (2) (3)21)由 7、h 12 20得 a2 世昌的博客 (2)由 v v 222 h22则 B )设速度大小为 动轨迹第一次与 x 轴相交时，交点处速度方向与 x 轴夹角为，v y ，合速度为 v，交点坐标为 x2v 2h，与初速度大小无关2x 轴另一交点坐标为高中物理资源下载平台世昌的博客 x 22v h，x 23h粒子以最短时间由 A 运动到 C 所需速率1) 105 m/s(2)2 1 (3)1)若两极板间电势差为最大值 U200 V 时，带电粒子进入电场，由 E ，F Eq，a ，Lv 0t，y m 12求得：偏转的距离 y 0.6 m ，即此时带电粒子将打在极板上而不会射出电以从两极板右边缘射出的粒子速 8、度最大由 得，带电粒子刚好从极板右边缘射出时，板间电势差为 U V，根据动能d2 22003定理有： 求得带电粒子射出电场时的最大速度为 105 m/ 12 2m 12 20 233(2)由左手定则知粒子在磁场中逆时针做匀速圆周运动从 X 极板右边缘进入磁场的带电粒子，进入磁场时，速度方向与 夹角为 ，则 ，302它在磁场中运动周期为 T，由 m 、T 得 T t 60同理可知，从 X极板右边缘进入磁场的带电粒子，在磁场中运动的时间最长，T，所求之比为 60 1高中物理资源下载平台世昌的博客 (3)从 O点射入磁场的带电粒子，在电场中匀速；进入磁场后由 m ，x 12r 1 求得它的距离 .4 9、 点下方 处射入磁场的带电粒子，进入磁场时速度大小为 向与 夹角为 、B m 、x 22r 2，求得该粒子射出磁场时的出射点与其入射点间的x 12两个粒子在 射出磁场时的出射点之间的距离 xx 1 x 2 1) (2) ) (2 2)2解析(1)小球 B 做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，则有：Eq得：E)设小球 B 的运动周期为 T，对小球 A：mg得 a2a( )2，得 T 小球：m ，2 )分析得：电(磁)场变化周期是 B 球做圆周运动周期的 2 倍对小球 A：在原点的速度为 2高中物理资源下载平台世昌的博客 ：y Av AT，y A5，小球 A 的坐标为(0，5R )对小球 B：球 B 的线速度 2 ，小球 B 的坐标为(22) R,0则 2T 末，球的距离为(2 2)2。