2012年高考物理二轮专题训练 13 带电粒子在电、磁场中的运动(二)

2012年高考物理二轮专题训练 13 带电粒子在电、磁场中的运动(二)内容摘要：

1、带电粒子在电、磁场中的运动(二)1(18 分) 如图 1 所示，平面直角坐标系的 y 轴竖直向上，x 轴上的 P 点与 Q 点关于坐标原点 O 对称，距离为 2a有一簇质量为 m、带电量为 q 的带电微粒，在面内，从 P 点以相同的速率斜向上沿与 x 轴正方向的夹角 方向射出， 090，经过某一个垂直于面向外、磁感应强度大小为 B 的有界匀强磁场区域后，最终 图 1会聚到 Q 点，这些微粒的运动轨迹关于 y 轴对称为保证微粒的速率保持不变，需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场重力加速度为 g，求：(1)匀强电场场强 E 的大小和方向；(2)若微粒在磁场中运动的轨道半径为 a，求与 x 轴正方 2、向成 30角射出的微粒从 P 点运动到 Q 点的时间 t；(3)若微粒从 P 点射出时的速率为 v，试推出在 x0 的区域中磁场的边界点坐标 x 与 y 应满足的关系式2(18 分) 如图 2 所示，两平行金属板 A、B 长度L0.8 m，间距 d0.6 m直流电源 E 能提供的最大电压为 9105V，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为 1 107C/力不计的带电粒入板间的粒子速度均为 10 6m/s在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B1 T，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于 O 点， 图 2环带的内圆半径 m将变阻器滑动头由 3、a 向 b 慢慢2滑动，改变两板间的电压时，带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场，且两板间电压最大时，对应的粒子恰能从极板右侧上边缘穿出(1)从板间右侧射出的粒子速度的最大值 多少。 (2)若粒子射出电场时，速度的反向延长线与 在直线交于 O点，试用偏转运动相关量证明 O点与极板右端边缘的水平距离 x ，即 O 与 O 重合，所有粒子都好像从两3)为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度 d3(18 分) 如图 3 甲所示，在 y 轴右侧(包括 y 轴)存在如图乙所示变化的均匀磁场，其变化周期为 定垂直 面向里的磁场方向为正在 y 轴左侧有竖直放置的平行金属板 M、N ，两板间的电势 4、差为 U，一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，从 M 板的中点无初速度释放，通过 N 板小孔后从坐标原点沿 x 轴正方向射入磁场(粒子重力和空气阻力均不计) 图 3(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径 r；(2)若 ，粒子在 t0 时刻从 O 点射入磁场中，求 tT 0 时粒子的位置坐标；2)若 ，粒子在 t 时刻从 O 点射入磁场中，求 t 粒子的坐标504 544如图 4 所示，半圆弧 半径为 R，O 为圆心，0 O 点的内侧处有一个粒子源，可向半圆弧 射速度为 各个方向的负粒子显微镜 M 可以沿半圆弧 以记录有无粒子射到圆弧上半圆区域内存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右、场强为 5、 E，磁场方向垂直于纸面向里， 图 4电场和磁场都可以随意加上或撤除，不计粒子的重力对此，求解下列问题第一，若满足以下两点：0v 01)只加电场，将显微镜置于 A 点，最先到达显微镜的粒子的速度多大。 (2)将显微镜置于 C 点，控制粒子源，使其只向 B 点发射粒子电场与磁场共存一段时间 、撤后磁场，又经时间 ，粒子到达显微镜处，求两段时间的比值 t1t 2第二，若粒子源射出的负粒子质量为 m1m 2(m1m 2)、电荷量为 q1q 2(q1q 2)(3)若只有磁场，移动显微镜只能在圆弧 围内看到粒子，求磁场的磁感应强度的大小答案1(1) 竖直向上 (2) (3)y2r(3) )1)510 6 m/s(2)见解析(3)1) (2)(4 ，0) (3)( ，(2 ) )2 21)3v 0(2) 1 (3) 33。