2015年高考金太阳第二轮专题复习资料1-3-9带电粒子在组合场、叠加场中的运动

2015年高考金太阳第二轮专题复习资料1-3-9带电粒子在组合场、叠加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 (2014 年高考大纲全国卷)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电场，方向沿 x 轴负向在 y 轴正半轴上某点以与 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 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 ，求：(1)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 2、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 xvxa xttd图) ，有 世昌的博客 式得 B 12(2)联立式得t 答案：(1) 2)12 22(2014 年高考重庆卷)如图所示，在无限长的竖直边界 充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于 面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为 B 和 2B，上下磁场的水平分界线，在 界上，距 h 处分别有 P、Q 两点， 距为 m、带电量为q 的粒子从 P 点垂直于界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为 g.(1)求电场强度的大小和方向；(2)要使粒子不从 界飞出，求粒子 3、入射速度的最小值；(3)若粒子能经过 Q 点从 界飞出，求粒子入射速度的所有可能值解析：(1)设电场强度大小为 mg ，方向竖直向上)如图甲所示，设粒子不从 飞出的入射速度最小值为 应的粒子在上、下区域的运动半径分别为 心的连线与 夹角为 世昌的博客 ，r 2 2由(r 1r 2)r 2，r1r 1h，得 96 ) )如图乙所示，设粒子入射速度为 v，粒子在上、下方区域的运动半径分别为 子第一次通过 距离 K 点为 n1,2,3，) ，x ，32 9 62，h 高中物理资源下载平台世昌的博客 (1 ) ，nn1 时，v ； 时，v ； 时，v 21) 方向竖直向上 (2)(9 6 ) 图所示， 4、有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B，某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比 )为 k，由静止开始经电压为 U 的电场加速后，从 O 点垂直射入磁场，又从 P 点穿出磁场下列说法正确的是(不计粒子所受重力)( )A如果只增加 U，粒子可以从 间某位置穿出磁场B如果只减小 B，粒子可以从 某位置穿出磁场C如果既减小 U 又增加 B，粒子可以从 某位置穿出磁场D如果只增加 k，粒子可以从 间某位置穿出磁场解析：由题意可知 k ，r ，解得 r ，对于选项 A，只增加12 qm r 增大，粒子不可能从 间某位置穿出磁场；对于选项 B，粒子电性不变，不可能向上偏转；对于选项 C，既减 5、小 U 又增加 B，r 减小，粒子不可能从 某位置穿出磁场；对于选项 D，只增加 k，r 减小，粒子可以从 间某位置穿出磁场答案： 角坐标平面内，第三象限内存在沿 x 轴正方向的匀强电场 E(大小未知) ，y 轴右侧存在一垂直纸面的匀强磁场，一质量为 m、电荷量为 q 的粒子(不计重力)由A 点( a,0) 以一定初速度 直向下抛出，粒子到达 y 轴上的 C 点时，其速度方向与 y 轴负方向夹角为 45，粒子经磁场偏转后从 y 的正半轴上某点穿出又恰好击中 A 点求：高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)电场强度 E 的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小和方向；(3)粒子从 A 出发 6、到回到 A 经历的时间 1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设运行时间为 a t ，OCv 0 点速率为 v，有 t1v 0，v 联立得 a，t 1 ，E )设粒子在 y 轴正半轴上的 D 点射出磁场粒子在磁场中做匀速圆周运动，由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里，从 D 点射出时与 y 轴也成 45角，所以 AD rD3a，即 r qvm 得 B ， )设粒子在磁场中的运行时间为 60 2 到 A 的运行时间为 世昌的博客 t 1t 2t 3 941) (2) 方向垂直纸面向里) 水平放置、半径为 r m 的圆桶内有平行于圆桶中心轴线的匀强磁2场，磁感应强度大小为 B，同时存在竖直向上的匀强电 7、场、场强大小为 E1 N/m0.1 荷量为 q1 C 的带正电粒子从中心轴线上的 P 点沿垂直于轴线方向以速度 v1 m/s 射向桶壁，经过一段时间带电粒子经过 P 点已知与桶壁碰撞时带电粒子没有电荷量和能量损失，重力加速度 g 取 10 m/1)粒子从 P 点开始运动到经过 P 点的最短路程；(2)粒子从 P 点开始运动到经过 P 点所需的时间解析：(1)带电粒子所受重力 G N(方向竖直向下)、电场力 F N(方向竖直向上) ，此二力平衡，则带电粒子在洛伦兹力作用下在匀强磁场中做匀速圆周运动粒子由洛伦兹力提供向心力有 m ，则粒子做圆周运动的轨道半径 R ，1 子沿 1 运动 个周期到 A 8、，与桶壁碰撞后沿 2(经14过 P)、3 运动 个周期到 F，沿 4(经过 P)、5 运动 个周期到 D，沿 6(经过 P)、7 运动 个周12 12 12期到 C，沿 8 运动 个周期到 P 点，之后重复前面的过程14高中物理资源下载平台世昌的博客 ，得 T2 点的路程等于圆周运动的半个周长，此时路程最短，为L2 R/2m.(2)由以上分析可知每经过 T 经过一次圆心 点开始运动到经过 P 点所需时间t Tk，k 为正整数，12代入数据解得 tk s(k 为正整数)答案：(1)m (2)k s(k 为正整数) 的 圆桶如图所示放置，水平直径， 30 ，其内23部有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁 9、感应强度为 过圆上 D 点的水平线，其上方存在一竖直向下的匀强电场，一电荷量为q、质量为 m 的粒子从 A 点以一定初速度沿 子与桶壁弹性碰撞一次后恰从 D 点飞入匀强电场中，并从 M 点水平射出已知 点的距离为 R/2，不计粒子的重力求：(1)粒子的初速度 2)电场强度 E 的大小；(3)粒子从 A 到 M 点的时间 子运动轨迹如图所示，则20且粒子从 D 点出射时与 60角高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)由图知 0 m ，)在电场中由运动的合成与分解得 t ，20 t2，E )粒子在磁场中运行的时间设为 ，60360 2 到 M 点的时间 tt 1t 2 231) (2) (3) 一 10、宽度 D16 区域内，同时存在相互垂直的匀强磁场 B 和匀强电场 E，电场的方向竖直向上，磁场的方向垂直纸面向外一束带电粒子以速度 时垂直电场和磁场的方向射入时，恰不改变运动方向若粒子束射入时只有电场，可测得粒子穿过电场时沿竖直方向向上偏移 6.4 粒子束射入时只有磁场，则粒子离开磁场时偏离原方向的距离是多少。 不计粒子的重力高中物理资源下载平台世昌的博客 ：当带电粒子束沿直线运动时，粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡，有qEB只有电场时，根据牛顿第二定律有 Eq设粒子在电场中运动的时间为 t，则 Dv 0t偏转的距离为.4 2只有磁场时，粒子做匀速圆周运动根据牛顿第二定律有 m 可得 R20 8 2014 年北京东城区期末)在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上为 x 轴、y 轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系一质量为m、电荷量为q 的微粒从点 P( l,0)由静止释放后沿直线 动当微粒到达点33Q(0， l)的瞬间，撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，磁感高中物理资源下载平台世昌的博客。