高中物理带电粒子在磁场中的运动各地方试卷集合汇编及解析.pdfVIP

高中物理带电粒子在磁场中的运动各地方试卷集合汇编及解析 一、带电粒子在磁场中的运动专项训练 1．如图所示，两条竖直长虚线所夹的区域被线段 MN 分为上、下两部分，上部分的电场方 向竖直向上，下部分的电场方向竖直向下，两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡 板 PQ 垂直 MN 放置，挡板的中点置于 N 点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强 q 5 磁场。在左侧虚线上紧靠 M 的上方取点 A ，一比荷 =5 × 10C/kg 的带正电粒子，从 A 点 m 以 v0 3 =2 × 10m/s 的速度沿平行 MN 方向射入电场，该粒子恰好从 P 点离开电场，经过磁场 的作用后恰好从 Q 点回到电场。已知 MN 、PQ 的长度均为 L=0.5m，不考虑重力对带电粒 子的影响，不考虑相对论效应。 (1)求电场强度 E 的大小； (2)求磁感应强度 B 的大小； (3)在左侧虚线上 M 点的下方取一点 C，且 CM=0.5m ，带负电的粒子从 C 点沿平行 MN 方向 射入电场，该带负电粒子与上述带正电粒子除电性相反外其他都相同。若两带电粒子经过 磁场后同时分别运动到 Q 点和 P 点，求两带电粒子在 A 、C 两点射入电场的时间差。 【答案】(1) 16N / C (2) 1.6 10 2 T (3) 3.9 10 4 s 【解析】 【详解】 （1）带正电的粒子在电场中做类平抛运动，有： L=v 0t L 1 qE 2 t 2 2 m 解得 E=16N/C v0 tan 2 P （ ）设带正电的粒子从 点射出电场时与虚线的夹角为 θ，则： qE t m =450 v= 可得 θ 粒子射入磁场时的速度大小为 2 v0 2 v 粒子在磁场中做匀速圆周运动： qvB m r 2 由几何关系可知 r L 2 解得 B=1.6 ×10-2T （3 ）两带电粒子在电场中都做类平抛运动，运动时间相同；两带电粒子在磁场中都做匀速 3 圆周运动，带正电的粒子转过的圆心角为 ，带负电的粒子转过的圆心角为 ；两带电 2 2 粒子在 AC 两点进入电场的时间差就是两粒子在磁场中的时间差； 2 r 2 m 若带电粒子能