高中物理高考物理速度选择器和回旋加速器技巧阅读训练策略及练习题.pdfVIP

高中物理高考物理速度选择器和回旋加速器技巧 阅读训练策略及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图所示的直角坐标系 xOy，在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿 y 轴负方 向的匀强电场。虚线 OA 位于第一象限，与 y 轴正半轴的夹角 θ=60°，在此角范围内有垂直 纸面向外的匀强磁场； OA 与 y 轴负半轴所夹空间里存在与 OA 平行的匀强电场，电场强度 大小 E=10N/C 。一比荷 q=1 ×106 3 C/kg 的带电粒子从第二象限内 M 点以速度 v=2.0 ×10 m/s 沿 x 轴正方向射出， M 点到 x 轴距离 d=1.0m，粒子在第二象限内做直线运动；粒子进入第 一象限后从直线 OA 上的 P 点（ P 点图中未画出）离开磁场，且 OP=d 。不计粒子重力。 E 0 (1)求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值 ； B 0 (2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小 B； (3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过 x 轴？如果通过 x 轴，求其坐标；如果不通过 x 轴，求粒子到 x 轴的最小距离。 【答案】(1) 3 3 ；(3) 不会通过， 0.2m 2.0 10 m/s ；(2) 2 10 T 【解析】 【详解】 (1) 由题意可知，粒子在第二象限内做匀速直线运动 , 根据力的平衡有 qvB0 qE0 解得 E 3 0 2.0 10 m/s B 0 (2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动，由题意可知圆周运动半径 R d 1.0m 根据洛伦兹力提供向心力有 2 v qvB m R 解得磁感应强度大小 3 B 2 10 T (3)粒子离开磁场时速度方向与直线 OA 垂直，粒子在匀强电场中做曲线运动，粒子沿 y 轴 负方向做匀减速直线运动，粒子在 P 点沿 y 轴负方向的速度大小 v v sin y 粒子在电场中沿 y 轴方