2019-2020年高考物理二轮复习 极限突破 带电粒子在复合场中的运动.doc

2019-2020年高考物理二轮复习 极限突破 带电粒子在复合场中的运动1空间存在一个匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图所示，一带电粒子q以初速度v0从图示位置垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷Q的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为 ()A以点电荷Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周B初阶段在纸面内向右偏的曲线C初阶段在纸面内向左偏的曲线D沿初速度v0方向的直线2如图所示，质量为m、带电量为+q的带电粒子，以初速度0垂直进入相互正交场强为E的匀强电场和磁感应强度为B匀强磁场中，从P点离开该区域，此时侧向位移为y，粒子重力不计，则（ ）A粒子在P点所受的电场力一定比磁场力大B粒子在P点的加速度为（qEq0B）/mC粒子在P点的为动能为 D粒子在P点的动能为答案：C解析：由左手定则，带电量为+q的带电粒子所受洛伦兹力向上，从P点离开该3.水平放置的平行金属板M N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面的交变磁场（如图a所示，垂直纸面向里为正），磁感应强度=50T，已知两板间距离d=0.3m，电场强度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm处的O点，一带电油滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，若油滴在t=0时刻进入两板间，最后恰好从N板边缘水平飞出。已知油滴的质量 m=10kg，电荷量q=+210C（不计空气阻力。重力加速度取g=10m/s2，取=3）求：（1）油滴在P点的速度；（2）N板的长度；（3）交变磁场的变化周期。解析：（10分）（1）由机械能守恒定律，得 解得，1m/s （2）进入场区时，因为：=10-3N， =10-3N，方向向上。所以，重力与电场力平衡，粒子做匀速圆周运动。所以， 1分 4.如图，水平地面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性竖直档板，板高h=9m，与板等高处有一水平放置的篮筐，筐口的中心离挡板s=3m板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=1T；质量、电量、直径略小于小孔宽度的带电小球（视为质点），以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动，若与档板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中，求：（1）电场强度的大小与方向； （2）小球运动的最大速率；（3）小球运动的最长时间。（3）因为速度方向与半径方向垂直，圆心必在档板的竖直线上 （3）要求最小速度，需求最小半径，由几何关系得： 或 3分整理得：此方程R有解，则有：得 所以： 或（n为奇数）6如图甲所示，竖直挡板MN的左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度的大小，磁感应强度B随时间变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直纸面向里为正方向，在时刻，一质量，带电荷量的微粒在O点具有竖直向下的速度是挡板MN上一点，直线与挡板MN垂直，取。求：微粒下一次经过直线时到O点的距离。微粒在运动过程中离开直线的最大距离。水平移动挡板，使微粒能垂直射到挡板上，挡板与O点间距离应满足的条件。 距O点的距离为：2R=1.2 （m） （2分）7一个质量为m带电量为+q的小球以水平初速度v0自离地面h高度处做平抛运动。不计空气阻力。重力加速度为g。试回答下列问题：（1）小球自抛出到第一次落地至点P的过程中发生的水平位移x大小是多少？（2）若在空间加一个竖直方向的匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则匀强电场强度E是多大？（3）若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球第一次落地点仍然是P。已知0P间的距离大于h。试问磁感应强度B是多大？8如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,在x0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场，场强的大小为E，一个带正电的小球经过图中的x轴上的A点，沿着与水平方向成= 300角的斜向下直线做匀速运动，经过y轴上的B点进入x0的区域，要使小球进入x0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在x0区域另加一匀强电场，若带电小球做圆周运动通过x轴上的C点，且，设重力加速度为g，求：(1)小球运动速率的大小；(2)在x0的区域所加电场大小和方向；(3)小球从B点运动到C点所用时间及的长度 9、如图所示，在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy，在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，直线MN平行于y轴，N点在x轴上，在磁场中放置一固定在短绝缘板，其上表面所在的直线过原点O，且与x轴正方向成=30角，在y轴上的S点左侧正前方处，有一左端固定的绝缘轻质弹簧，弹簧的右端与一个质量为m，带电量为q的带电小球接触（但不栓接），弹簧处于压缩锁定状态，在某时刻解除锁定，带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场，垂直打在绝缘板上，并以原速率反向弹回，然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场，在x轴上有一点Q，已知NP=4L，NQ=3L，则： （1）小球带何种电荷？小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上？ （2）弹簧解除锁定前的弹性势能是多少？ （3）如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强电场，小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴，那么，该匀强电场的电场强度是多少？方向如何？ (1分 )小球进入磁场与离开磁场的速度方向都是与X轴平行向右，在磁场中轨迹如图示， (1分 ) 方向为 (1分 ) 10在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示.第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E1.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2=E1/2，匀强磁场方向垂直纸面.一个比荷q/m=102 C/kg的带正电的粒子（可视为质点）以v0=4 m/s的速度从-x轴上的A点垂直于x轴进入第二象限，并以v1=8 m/s速度从+y轴上的C点沿水平方向进入第一象限.从粒子通过C点开始计时，磁感应强度B按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10 m/s2.试求：（1）带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1的大小；（2）+x轴上有一点D，OD=OC，若带电粒子在通过C点后不再越过y轴，且要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B0的大小及其磁场的变化周期T0.设粒子运动圆轨道半径为R，周期为T，则