高考物理二轮总复习精品课件 专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动.ppt

12345678910111212345678910111210.(2023湖南怀化高三阶段练习)利用电场和磁场控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内边长为L的正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的粒子从P点以速度v0垂直射入电场,从a点进入磁场后,恰好从c点离开磁场。已知P点坐标为(0,L),a点坐标为(L,0),c点坐标为(2L,-L),不计粒子受到的重力,求:(1)匀强电场的电场强度E的大小;(2)粒子离开磁场时的速度v的大小;(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。123456789101112解析(1)设粒子在电场中运动时的加速度大小为a,运动时间为t,水平方向则有L=v0t竖直方向则有12345678910111212345678910111212345678910111211.(2023江苏卷)霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时,电子沿x轴做直线运动;入射速度小于v0时,电子的运动轨迹如图中的虚线所示,且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。(1)求电场强度E的大小。123456789101112解析(1)当电子以速度v0沿x轴正方向射入时,电子沿x轴做直线运动,故eE=ev0B解得E=v0B。123456789101112123456789101112(3)当电子速度vv0时,由于在最高点和最低点,电子所受合力大小相等在最低点合力大小为F1=eE-evB=e(v0-v)B设电子在最高点的速度大小为v1,在最高点合力大小为F1=ev1B-eE=e(v1-v0)B解得v1=2v0-v解得v=0.9v012345678910111212345678910111212.(2023湖南张家界二模)如图所示,O-xyz坐标系的y轴竖直向上,在yOz平面左侧-2lx-l区域内存在着沿y轴负方向的匀强电场,-lx0区域内存在着沿z轴负方向的匀强磁场,在yOz平面右侧区域同时存在着沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场,电场强度和磁感应强度大小均与yOz平面左侧相等,电磁场均具有理想边界。一个质量为m、电荷量为+q的粒子从点以速度v0沿x轴正方向射入电场,经N(-l,0,0)点进入磁场区域,然后从O点进入平面yOz右侧区域,粒子从离开O点开始多次经过x轴,不计粒子重力。求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;(3)粒子从离开O点开始,第n(n=1,2,3,…)次到达x轴时距O点的距离s。123456789101112123456789101112(2)在N点,设粒子速度v的方向与x轴间的夹角为θ,沿y轴负方向的速度为vy,则有123456789101112(3)将粒子在O点的速度分解vx=vcosθ=v0,vy=vsinθ=v0因同时存在电场、磁场,粒子以vy在磁场中做匀速圆周运动,同时粒子以初速度vx=v0沿x轴正方向做匀加速运动,粒子离开O后,每转一周到达x轴一次,第n次到达x轴时,粒子运动的时间123456789101112本课结束专题分层突破练9带电粒子在复合场中的运动123456789101112A组基础巩固练1.(多选)(2022广东卷)如图所示,磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放,沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上,下列说法正确的有()A.电子从N到P,静电力做正功B.N点的电势高于P点的电势C.电子从M到N,洛伦兹力不做功D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力BC123456789101112解析电子所受静电力水平向左,电子从N到P的过程中静电力做负功,选项A错误。匀强电场方向水平向右,N点的电势高于P点的电势,选项B正确。由于洛伦兹力一直与速度方向垂直,故电子从M到