高考必备物理带电粒子在复合场中的运动技巧全解及练习题.pdf

一、带电粒子在复合场中的运动专项训练 1．在xOy平面的第一象限有一匀强电磁，电场的方向平行于 轴向下，在 轴和第四象限y x OC B m 的射线 之间有一匀强电场，磁感应强度为 ，方向垂直于纸面向里，有一质量为 ，带 +q x x A x 有电荷量 的质点由电场左侧平行于 轴射入电场，质点到达 轴上 点，速度方向与 φ ，A O d OC 轴的夹角为 点与原点 的距离为 ，接着，质点进入磁场，并垂直与 飞离磁场， ， OC x φ. ： 不计重力影响 若 与 轴的夹角为 求 ⑴粒子在磁场中运动速度的大小； ⑵匀强电场的场强大小. 【来源】带电粒子在复合场中的运 计算题 (1) (2) 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】 1 R=dsinφ 试题分析：（ ）由几何关系得： 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 解得： 2 v （）质点在电场中的运动为类平抛运动．设质点射入电场的速度为 ，在电场中的加速度 0 a t 为 ，运动时间为 ，则有： v =vcosφ 0 vsinφ=at d=vt 0 设电场强度的大小为 ，由牛顿第二定律得E qE=ma 解得： 1 “ ” d 2．小明受回旋加速器的启发，设计了如图 所示的 回旋变速装置 ．两相距为 的平行金 M、N M x N 2 属栅极板 ，板 位于 轴上，板 在它的正下方．两板间加上如图 所示的幅值为  2 m U T  M N B 的交变电压，周期 ．板 上方和板 下方有磁感应强度大小均为 、方向相 0 0 qB 反的匀强磁场．粒子探测器位于 轴处，仅能探测到垂直射入的带电粒子．有一沿 轴可y x y m 移动、粒子出射初动能可调节的粒子发射源，沿 轴正方向射出质量为 、电荷量为 q （q＞0 t=0 x ，0 ）的粒子． 时刻，发射源在（ ）位置发射一带电粒子．忽略粒子的重力和 其它阻力，粒子在电场中运动的时间不计． （1）若粒子只经磁场偏转并在y=y 处被探测到，求发射源的位置和粒子的初动能； 0 （2）若粒子两次进出电场区域后被探测到，求粒子发射源的位置 与被探测到的位置 之x y 间的关系 【来源】【省级联考】浙江省2019届高三上学期11月选考科目考试物理试题  2 qBy 【答案】（1）x y ， 0 （2）见解析 0 0