2013高考物理模拟新题精选分类解析（第11期）专题21 带电粒子在电场、磁场中的运动

2013高考物理模拟新题精选分类解析（第11期）专题21 带电粒子在电场、磁场中的运动内容摘要：

1、、磁场中的运动1 （16 分） （2013 年 5 月江苏省淮安市调研）如图所示，在 面内有一范围足够大的匀强电场，电场强度大小为 E，电场方向在图中未画出在 y 的匀强磁场，磁场方向垂直于 面向里一电荷量为+q、质量为 m 的粒子，从 O 点由静止释放，运动到磁场边界 P 点时的速度刚好为零，P 点坐标为（l，l） ，不计粒子所受重力 （1）求从 O 到 P 的过程中电场力对带电粒子做的功，并判断匀强电场的方向（2）若该粒子在 O 点以沿 向、大小 02初速度开始运动，并从P 点离开磁场，此过程中运动到离过 直线最远位置时的加速度大小则此点离 线的距离是多少。 （3）若有另一电荷量为量为 m 2、的粒子能从 O 点匀速穿出磁场，设2该粒子离开磁场后到达 y 轴时的位置坐标（18 分）（2013 福建省名校质检）如图所示装置中，区域和中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为 E 和 E/2；区域内有垂直向外的水平匀强磁场，磁感应强度为 B。 一质量为 m、带电量为 q 的带负电粒子（不计重力）从左边界 O 点正上方的 M 点以速度 水平分界线 的 A 点与 60角射入区域的磁场，并垂直竖直边界 入区域的匀强电场中。 求：（1）粒子在区域匀强磁场中运动的轨道半径（2） O、 M 间的距离（3）粒子从 M 点出发到第二次通过 界所经历的时间（16 分） （2013 年 5 月安徽四校 3、联考）如图所示,第 限中存在竖直向下的匀强电场，在轴的下方处存在一个处置纸面向外的单边界匀强磁场。 今有一个电量为+q、质量为 m 的粒子（不计重力）从 A 点 )2,(L处以速度好从坐标原点 O 处飞出，运动一段时间之后进入匀强磁场，并在磁场中经过 P 点（ ,0）。 求:（1）平行板间的电场强度的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）粒子从 A 点运动到 P 点的时间。 （18 分） （2013 山东省青岛市模拟）如图所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，在 x 轴下方存在着沿 y 轴正方向的匀强电场，电场强度为 E一个不计重力、质量为 m 的带电粒 4、子，从坐标原点 O 处以速度 v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴正方向的夹角 120，若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到 x 轴的最大距离为 a，求：（1）该粒子所带电荷是正电荷还是负电荷。 带电量是多少；（2）该粒子进入电场与 y 轴交点 p 的坐标是多少；（3）粒子从 O 点到 p 点所用时间 （2013 天津市六校联考）如图所示，在 处有一点状的放射源，它向 粒子， 粒子的速度大小均为 0v，在 d的区域内分布有指向 轴正方向的匀强电场，场强大小为其中 与 分别为 粒子的电量和质量；在 区域内分布有垂直于 置于 y处，如图所示观察发现此时恰好无粒子打到 （不考虑 5、 粒子的重力及粒子间的相互作用） ，求：（1） 粒子通过电场和磁场边界 y 轴的最大距离;（2）磁感应强度 3）将 时 上被 粒子打中的区域的长度 （19 分）(2013 四川省凉山州三模)在 x 轴上方存在如图 1 两个区域：以 O 点为圆心的半圆形区域内存在垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，其余空间存在如图 2 周期性变化的电场规定电场方向向下为正，图 2 中电场强度 E 的大小已知，在 t=0 时刻有一质量为 m带电量为 q 的粒子（忽略重力） ，从电场中的 M 点以 平抛出，从边界上的 N 点进入磁场，此时的速度方向过圆心 0且与竖直方向夹角 ，=30，在 t=2x 轴上 6、的 p 点离开磁场，其速度方向水平。 求：（1）半圆形磁场的半径 R（2）电场变化的周期 T（3）q 粒子在运动的 23时间内距 x 轴最远时的坐标（在此问中，周期T 假若为已知量） （18 分）(2013 北京市昌平区二模)如图 14 所示为一种获得高能粒子的装置。 环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场。 质量为 m、电量为+ q 的粒子在环中做半径为 R 的圆周运动。 A 、B 为两块中心开有小孔的极板。 原来电势都为零，每当粒子飞经 A 板时，A 板电势升高为+U，B 板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速。 每当粒子离开 B 板时，A 板电势又降为零。 粒子在电场一次次加速下动能不 7、断增大，而绕行半径不变。 （1）设 t=0 时，粒子静止在 A 板小孔处，在电场作用下加速。 求粒子第一次穿过 B 板时速度的大小 2）为使粒子始终保持在半径为 R 的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。 求粒子绕行第 n 圈时磁感应强度的大小 3）求粒子绕行 n 圈所需的总时间 （设极板间距离远小于 R，粒子在A、B 极板间运动的时间可忽略不计）。 （18 分）(2013 山东省临沂市二模)如图所示，在 面直角坐标系中，直角三角形 存在垂直于 面向里磁感应强度为 B 的匀强磁场，三角形的一直角边 为 6a，落在 y 轴上， 30，其中位线 x y 轴上y0 的区间垂直于 y 轴和磁场方向射入磁场，已知从 y 轴上 y=点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过 第一象限区域内，加上方向沿 y 轴正方向、大小为 E= x=3a 处垂直于 x 轴放置一平面荧光屏，与 x 轴交点为 1）电子的比荷；（2）电子束从+y 轴上射入电场的纵坐标范围；（3）从磁场中垂直于 y 轴射入电场的电子打到荧光屏上距 Q 点的最远距离。