第40课时带电粒子在复合场中的运动(二).docVIP

第40课时 带电粒子在复合场中的运动(二) 1．处理带电粒子在复合场中运动的动态分析及临界、极值问题的一般方法是先一般再特殊 2．对粒子在复合场中运动的多过程问题，注意画出运动轨迹，找过程之间的联系 3．处理复合场问题的基本观点：动力学观点，包括牛顿定律和运动学规律；能量观点，动能定理和能量守恒 1．如图所示，空间中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子由A点以某一初速度开始运动，初速度的方向可以是纸面内任意方向，不计粒子重力，则关于粒子的运动情况，下列说法中正确的是( ) A．粒子可能做匀速直线运动 B．粒子可能做匀加速直线运动 C．粒子可能做匀速圆周运动 D．粒子可能做类平抛运动 2．如图所示，匀强电场E的方向竖直向下，匀强磁场B的方向垂直纸面向里，让三个带有等量同种电荷的油滴M、N、P进入该区域，M进入后能向左做匀速运动，N进入后能在竖直平面内做匀速圆周运动，P进入后能向右做匀速运动．不计空气阻力，则三个油滴的质量关系是 A． B． C． D． 3．如图所示，将一个带正电、电荷量为q、质量为m的小球，沿水平方向以速度从A点垂直射入垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，当小球从A点运动到竖直高度差为h的C点时，小球的速度大小为 4．质量为m、电荷量为+q的微粒以速度与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，如图所示，磁场方向垂直纸面向里，如微粒在复合场中做匀速直线运动，则电场强度E= ，磁感应强度B= 1．如图所示，带电平行金属板中匀强电场方向竖直上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过圆弧轨道从端点P(切线水平)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下。在经过P点进入板间的运动过程中 A．带电小球的动能将会增大 B．带电小球的电势能将会增大 C．带电小球所受洛伦兹力将会减小 D．带电小球所受静电力将会增大 2．质量为m、带电荷量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为．匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B．小球由静止释放后沿杆下滑，设杆足够长，电场和磁场也足够大，求运动过程中小球的最大加速度和最大速度． 3．如图所示，虚线下方有场强为E的匀强电场，方向竖直向上，虚线上下有磁感强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长的绝缘细杆，沿电场线方向放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端，小球与绝缘杆间的动摩擦因数=0.3。当小球脱离杆进入虚线下方后，做匀速圆周运动，半径为，求带电小球从a运动到b的过程中克服摩擦力所做的功与重力所做功的比值。 4．如图所示，质量为m、带电荷量为+q的粗糙圆环套在水平放置且足够长的绝缘杆ab上，整个装置处在方向水平、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，现给圈环一水平向右的瞬时冲击，使环具有初速度向右滑动．求圆环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功． 5．如图所示。在坐标xOy平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为，方向垂直于xOy平面，且随时间做周期性变化，如图所示，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一个质量为m，电荷量为q的正粒子，在t=0时刻从坐标原点以初速度沿x轴正方向射入，在匀强磁场中运动，经过一个磁场变化周期T(未确定)的时间，粒子到达第一象限内的某一点P，且速度向沿x轴正方向(不考虑重力作用) (1)若点0，P连线与x轴之间的夹角为45°，则磁场变化的周期T为多大? (2)因点P的位置随着磁场周期的变化而变化，试求点P纵坐标的最大值为多少?此时磁场变化的周期又为多大 6．如图所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场外有一对平行金属板M和N，两板间距离为R，板长为2R，板的中心线与磁场的圆心在同一直线上.有一电荷量为q质量为m的带正电的粒子，以速度从圆周上的a点沿垂直于半径并指向圆心的方向进入磁场，从圆周上的点飞出磁场并进入两板间的匀强电场，最后粒子刚好从N板的边缘飞出(不计粒子重力的影响) (1)求磁场的磁感应强度B和两板问的电压U； (2)若粒子从a点沿纸面内的不同方向进入磁场，则要使粒子能进入电场并从电场中飞出，求粒子进入磁场的可能方向．