二轮复习电场和磁场带电粒子在电磁场中的运动(试卷).docVIP

专题三　电场和磁场第2讲　带电粒子在电磁场中的运动 [来源:学。科。网Z。X。X。K] 如图，在x＞0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E＝10 N/C；在x＜0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一带负电的粒子（比荷q/m＝160 C/kg），在x＝0.06 m处的D点以v0＝8 m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离。 （2）带电粒子进入磁场后返回电场的时间。（保留两位有效数字） 举一反三1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；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、带电荷量为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v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入区域的磁场，并垂直竖直边界CD进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CD边界所经历的时间。 （2012·福建晋江四校联考）如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5 T，还有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E＝2 N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向、电场强度大小也为E的匀强电场，并在y＞h＝0.4 m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO做匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g＝10 m/s2，求： （1）油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷； （2）油滴在P点得到的初速度大小； （3）油滴在第一象限运动的时间。 举一反三2（2012·山西四校联考）有一个带正电的小球，质量为m、电荷量为q，静止在固定的绝缘支架上。现设法给小球一个瞬时的初速度v0使小球水平飞出，飞出时小球的电荷量没有改变。同一竖直面内，有一个固定放置的圆环（圆环平面保持水平），环的直径略大于小球直径，如图所示。空间所有区域分布着竖直方向的匀强电场，垂直纸面的匀强磁场分布在竖直方向的带状区域中，小球从固定的绝缘支架水平飞出后先做匀速直线运动，后做匀速圆周运动，竖直进入圆环。已知固定的绝缘支架与固定放置的圆环之间水平距离为2s，支架放小球处与圆环之间的竖直距离为s，v0＞，小球所受重力不能忽略。求：（1）空间所有区域分布的匀强电场的电场强度E的大小和方向； （2）垂直纸面的匀强磁场区域的最小宽度L，磁场磁感应强度B的大小； （3）小球从固定的绝缘支架水平飞出到运动到圆环的时间t。[来源:Zxxk.Com] （2012·河南召陵实验高中高三冲刺）如图甲所示，一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的连线垂直于金属板，两板间距为d。 （1）如果在板M、N之间加上垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示。T＝0时刻，质量为m、电荷量为－q的粒子沿PQ方向以速度v0射入磁场，正好垂直于N板从Q孔射出磁场。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间恰为一个周期，且与磁感应强度变化的周期相同，求v0的大小。 （2）如果在板M、N间加上沿PQ方向的电场，场强随时间变化如图丙所示，在P孔处放一粒子源，粒子源连续不断地放出质量为m、带电荷量为＋q的粒子（粒子初速度和粒子间相互作用力不计），已知只有在每个周期的个周期的时间内放出的带电粒子才能从小孔Q处射出，求这些带电粒子到达Q孔处的速度范围。 举一反三3（2012·山东理综）如图甲所示，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MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两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U0，周期为T0。在t＝0时刻将一个质量为m、电荷量为－q（q＞0）的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t＝时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。（不计粒子重力，不考虑极板外的电场） 　　 图甲　　　　　　　　　图乙 （1）求粒子到达S2时的速度大小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t＝3T0时刻再次到达S2，且速度恰好为零，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。 【易错题例】如图所示，两竖直平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场，电场场强为E、方向水平向左，磁场的磁感应强度为B、方向与电场