2020版高考物理二轮复习 第一部分 专题复习训练 3-9 带电粒子在复合场中的运动真题对点练（含解析）

带电粒子在复合场中的运动1(2017年高考课标全国卷)如图3925所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc.已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动下列选项正确的是()图3925Amambmc BmbmamcCmcmamb Dmcmbma解析：该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场，a在纸面内做匀速圆周运动，可知其重力与所受到的电场力平衡，洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有magqE，解得ma.b在纸面内向右做匀速直线运动，由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上，可知mbgqEqvbB，解得mb.c在纸面内向左做匀速直线运动，由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下，可知mcgqvcBqE，解得mc.综上所述，可知mbmamc，选项B正确答案：B2(2018年高考课标全国卷)如图3926所示，在y0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场一个氕核11H和一个氘核12H先后从y轴上yh点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60，并从坐标原点O处第一次射出磁场.11H的质量为m，电荷量为q.不计重力求：图3926(1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离；(2)磁场的磁感应强度大小；(3)12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离解：(1)11H在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图3927所示设11H在电场中的加速度大小为a1，初速度大小为v1，它在电场中的运动时间为t1，第一次进入磁场的位置到原点O的距离为s1.由运动学公式有s1v1t1图3927ha1t12由题给条件，11H进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角160.11H进入磁场时速度的y分量的大小为a1t1v1tan1联立以上各式得s1h(2)11H在电场中运动时，由牛顿第二定律有qEma1设11H进入磁场时速度的大小为v1，由速度合成法则有v1设磁感应强度大小为B，11H在磁场中运动的圆轨道半径为R1，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qv1B由几何关系得s12R1sin1联立以上各式得B(3)设12H在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为v2，在电场中的加速度大小为a2，由题给条件得(2m)v22mv12由牛顿第二定律有qE2ma2设12H第一次射入磁场时的速度大小为v2，速度的方向与x轴正方向夹角为2，入射点到原点的距离为s2，在电场中运动的时间为t2.由运动学公式有s2v2t2ha2t22v2sin2联立以上各式得s2s1，21，v2v1设12H在磁场中做圆周运动的半径为R2，由式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得R2R1所以出射点在原点左侧设12H进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为s2，由几何关系有s22R2sin2联立式得，12H第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为s2s2(1)h3(2018年高考课标全国卷)如图3928，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用求：图3928(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比解：(1)设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1，磁场的磁感应强度大小为B，由动能定理有q1Um1v12由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q1v1Bm1由几何关系知2R1l由式得B(2)设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2，射入磁场的速度为v2，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R2.同理有q2Um2v22q2v2Bm2由题给条件有2R2由式得，甲、乙两种离子的比荷之比为14- 5 -