（高考复习指导）2016年高三物理二轮复习（练习） 专题九 带电体在组合场、复合场中的运动

（高考复习指导）2016年高三物理二轮复习（练习） 专题九 带电体在组合场、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 、复合场中的运动限时规范训练 单独成册(时间：45 分钟)两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变()A粒子速度的大小B粒子所带的电荷量C电场强度D磁感应强度解析：选 E q 无关2. 如图所示，空间的某一正方形区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由边界中点 A 进入这个区域沿直线运动，从中点 C 离开区域；如果将磁场撤去，其他变件不变，则粒子从 B 点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则粒子 2、从 D 点离开场区已知 D，设粒子在上述三种情况下，从 A 到B，从 A 到 C 和从 A 到 D 所用的时间分别是 t1、t 2、t 3，离开三点时的动能分别是 子重力忽略不计，以下关系式正确的是()At 1t 2t 3 Bt 1t 2t 3CE E 子在复合场中做直线运动，由于忽略粒子重力，则洛伦兹力与电场力平衡，即有 qEB，可得粒子从 A 到 C 的运动时间为 ，其中 d 表示 距；若将磁场撤去，粒子从 B 点离开场区，世昌的博客 ，运动时间 ；若撤去电场， A 到 D 的过程中，沿 向的速度分量逐渐减小，且均小于 有 ，据以上分析，选项 A 正确、选项 B 错误粒子 到 C 过程是匀 3、速直线运动，动能不变；从 A 到 D 过程中，粒子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，动能不变，则 子从 A 到 B 过程中，合外力是电场力，电场力做了正功，粒子的动能增加，则有 项 C、D 错误3.(多选 )在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P 和 ，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如右图所示已知离子 P 在磁场中转过 30后从磁场右边界射出，在电场和磁场中运动时，离子 P 和 ()A在电场中的加速度之比为 11B在磁场中运动的半径之比为 13C在磁场中转过的角度之比为 12D离开电场区域时的动能之比为 13解析 4、：选 和 质量之比为 11，电荷量之比等于 13，故在电场中的加速度(am)之比不等于 11，则 A 项错误；离子在离开电场区域时有：磁场中做匀速圆周运动，有：m ，得半径12 ，则半径之比为 1 1，则 B 项正确；设磁场宽度B 23 3为 d，由几何关系 d，可知离子在磁场中转过的角度正弦值之比等于半径倒数之比，即 1 ，因 30，则 60，故转过的角度之比为3高中物理资源下载平台世昌的博客 2，则 C 项正确；离子离开电场时的动能之比等于电荷量之比，即13，则 D 项正确4. (2014高考大纲全国卷)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(面) 向外；在第四象限存在匀强 5、电场，方向沿 x 轴负向在 x 轴正向平行、大小为 速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d,0) 点沿垂直于 x 轴的方向进入电场不计重力若该粒子离开电场时速度方向与 y 轴负方向的夹角为 )电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间解析：(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为 m 和 q，圆周运动的半径为 m 0d设电场强度大小为 E，粒子进入电场后沿 x 轴负方向的加速度大小为 电场中运动的时间为 t，离开电场时沿 x 轴负方向的速度大小为 ma xtd图)，有 世昌的博客 式得 2(2)联立式得t 答案：(1) 6、 2)12 25如图甲所示为质谱仪的工作原理图，一比荷为 510 5C/带正电粒子1 点由静止开始被加速，加速电压 U6 400 V，粒子进入速度选择器后沿直线从 O 点进入下方磁感应强度 B 的匀强磁场中发生偏转而打在底片上的 A 点现因发生故障，技术人员检修时(速度选择器下方两极板间挡板被打开)发现，速度选择器中的磁场消失，电场按图乙所示规律变化，粒子被加速后在 t0 时刻进入速度选择器，并从下方某点进入匀强磁场中，速度选择器极板长 L0.8 m，粒子重力不计，求：(1)正常时，长度；(2)出故障时，粒子在磁场中的轨道半径解析：(1)粒子在加速电场中，代入数值得 10 4 m/0在匀强磁场 7、中由 m 得 r ，代入数值得.8 m ，所以 长度为 2r1.6 世昌的博客 (2)粒子在速度选择器中运行时间 1010 6 s，所以在 0510 6 子在垂直极板方向上做初速度为 0 的匀加速运动：v 610 4 m/s，106 s1010 6 s 内，粒子做匀速直线运动，速度为v 110 5 m/匀强磁场中由 m 得，代入数值得 1)m(2)1 (2015湖南五市十校联考)如图所示，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为 y 轴正方向，磁场方向垂直于 面(纸面) 向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样一带正电荷的粒子从坐标原点 O(0,0)点以一定的速度 8、平行于 x 轴正向入射这时若只有磁场，粒子将做半径为 圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动现在只加电场，当粒子从 O 点运动到 xR 0 平面(图中虚线所示)时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与 x 轴交于 M 点，不计重力，求：(1)粒子到达 xR 0 平面时的速度；(2)M 点的横坐标 1)粒子做直线运动时，有：qEqB 世昌的博客 ，有：子做类平抛运动，则有：qEv 0v yv 0粒子的速度大小为：v 速度方向与 x 轴的夹角为 )当粒子从 O 点运动到 xR 0平面，粒子与 x 轴的距离为： H 2 ： 位于与速度 直线与 x 轴和 y 轴的夹角均为 ，4 9、由几何关系可得 C 点的坐标为：2世昌的博客 ，垂足为 D，在，有： 02解得：l l 2l 2的横坐标为：x M2R 0 解析7(2015陕西西安市八校联考)如图 1 所示，竖直面 左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)一个质量为 m、电量为 q 的可视为质点的带正电的小球，以大小为 速度垂直于竖直面 右做直线运动，小球在 t0 时刻通过电场中的 P 点，为使小球能在以后的运动中竖直向下通过 D 点(P、 D 间距为 L，且它们的连线垂直于竖直平面 到竖直面距离 于 )，经过研究，可以在电场所在的空间叠加如图 2 所示直纸面向里的磁场，设 且为未知量，取重21)场强 E 的大小 10、；(2)如果磁感应强度 已知量，试推出满足条件 表达式；(3)进一步的研究表明，竖直向下通过 D 点的小球将做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度 运动最大周期 T 的大小，并在图中定性画出此时小球运动一个周期的轨迹解析：(1)小球进入电场，做匀速直线运动时高中物理资源下载平台世昌的博客 )在 球在时间 圆周运动周期为径为 R，有：B 0 点应有：DR即：v 0 )小球运动的速率始终不变，当 R 变大时，T 0 也增加，小球在电场中2 也增加，在小球不飞出电场的情况下，当 T 最大时有：R 即 02 及轨迹图可知，小球在电场中运动的最大周期：T4(t 0t 0)8 4 6案：见解析。