高考新课标三维物理 通用版 (1)二轮专题复习 带电粒子在复合场中的运动 课下练习

高考新课标三维物理 通用版 (1)二轮专题复习 带电粒子在复合场中的运动 课下练习内容摘要：

1、课下针对高考押题训练押题训练(一)1(2012苏北四市一模)如图 1 甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、偏转磁场组成。 偏转电场处在加有电压 U、相距为 d 的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度一定，竖直长度足够大，其紧靠偏转电场的右边。 大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正中间虚线的方向向右射入导体板之间。 当两板间没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为 2两板间加上图乙所示的电压 U 时，所有电子均能通过电场、穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上。 已知电子的质量为 m、电荷量为 e，不计电子的重力及电子间的相互作用，电压 U 的最大值为 场的磁感应强度大小为 B、方向水平且垂 2、直纸面向里。 图 1(1)如果电子在 tt 0 时刻进入两板间，求它离开偏转电场时竖直分位移的大小。 (2)要使电子在 t0 时刻进入电场并能最终垂直打在荧光屏上，匀强磁场的水平宽度 析：(1)电子在 tt 0时刻进入两板间，先做匀速运动，后做类平抛运动，在 2t 0时间内发生偏转a 2 )设电子从电场中射出的偏向角为 ，速度为 v，则 圆周运动的半径为 R，根据牛顿第二定律有 l。 1) (2)02012苏、锡、常、镇四市调研) 如图 2 所示，在直角坐标系 第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场、垂直纸面向里的匀强磁场，O、M 、P、Q 为磁场边界和 x 轴的交点，P 3、 L。 在第三象限存在沿 y 轴正向的匀强电场。 一质量为 m 带电荷量为 q 的带电粒子从电场中坐标为( 2L ，L) 的点以速度 x 方向射出，恰好经过原点 O 处射入区域又从 M 点射出区域(粒子的重力忽略不计)。 图 2(1)求第三象限匀强电场场强 E 的大小；(2)求区域内匀强磁场磁感应强度 B 的大小；(3)如带电粒子能再次回到原点 O，问区域内磁场的宽度至少为多少。 粒子两次经过原点 O 的时间间隔为多少。 解析：(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。 2Lv 0t，L ( )212。 )设到原点时带电粒子的竖直分速度为 t v 0x 轴正向成 45，粒子进入区域做匀速圆周运动，由几何知识 4、可得：2qv。 )运动轨迹如图所示，在区域做匀速圆周的半径为：R 2 2L( 1)t 1 ，222 ，232 2 2(t 1t 2)。 2 21) (2) (3)( 1)L 2 22012重庆高考)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置，其原理如图 3 所示。 两带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上。 其中 形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。 一束比荷(电荷量与质量之比 )均为 的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区1O 进入两金属板之间，其中速率为 颗粒刚好从 Q 点处离开磁场，然后做匀速直线运动到达收集板。 重力加速度为 g，3d，d，收集板与 距离为 l，不计颗粒间相互作用。 求图 3(1)电场 5、强度 E 的大小；(2)磁感应强度 B 的大小；(3)速率为 1)的颗粒打在收集板上的位置到 O 点的距离。 解析：(1)设带电颗粒的电荷量为 q，质量为 m。 有 Eq 代入，得 Ek(2)如图甲所示，有3d) 2( Rd) 2得 B)如图乙所示，有m33d2 1 3d2y2yy 1y 2得 yd(5 252 939答案：(1)2)d(5 )252 9394(2012山东高考)如图 4 甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为 L 的平行金属极板 极板中心各有一小孔 2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为 期为 t 0 时 6、刻将一个质量为 m、电荷量为q( q0)的粒子由 止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在 t 时刻通过 直于边界进入右侧磁场区。 (不计粒子重力， 4(1)求粒子到达 的速度大小 v 和极板间距 d。 (2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。 (3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在 t3T 0 时刻再次到达 速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。 解析：(1)粒子由 2的过程，根据动能定理得 12由式得 v 2a，由牛顿第二定律得q d a( )2 12 式得 d )设磁感应强度大小为 B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，由牛顿第二定律得 m 满足2R 式得 B 4)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为 d联立式得 2时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为 据运动学公式得d 式得 T 0 t 1t 2 式得 t 10 7，由式结合运动学公式得 T 2t 联立式得 B 81) (2)B204 2) 7。