高考物理一轮作业61_第3讲　带电粒子在复合场中的运动.docx

第3讲带电粒子在复合场中的运动

基础巩固

1.地面附近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,如图所示。一带电微粒自距MN为h的高处由静止下落,从P点进入场区,沿半圆圆弧POQ运动,经圆弧的最低点O从Q点射出。重力加速度为g,忽略空气阻力的影响。下列说法中错误的是()

A.微粒进入场区后受到的电场力的方向一定竖直向上

B.微粒进入场区后做圆周运动,半径为E

C.从P点运动到Q点的过程中,微粒的电势能先增大后减小

D.从P点运动到O点的过程中,微粒的电势能与重力势能之和越来越小

2.(2016北京西城期末,16)(多选)如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是()

A.两个小球到达轨道最低点的速度vM

B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM

C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间

D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,电场中小球不能到达轨道另一端最高处

3.(多选)在如图所示的空间直角坐标系所在的区域内,同时存在匀强电场E和匀强磁场B。已知从坐标原点O沿x轴正方向射入的质子,穿过此区域时未发生偏转,则可以判断此区域中E和B的方向可能是()

A.E和B都沿y轴的负方向

B.E和B都沿x轴的正方向

C.E沿y轴正方向,B沿z轴负方向

D.E沿z轴正方向,B沿y轴负方向

4.显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是()

5.(2017北京海淀一模,22,16分)如图所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场。电场强度E=200N/C,磁感应强度B=1.0T。一质量m=2.0×1012kg、电荷量q=+1.0×1010C的带电质点,从A点由静止开始在电场中加速运动,经t1=2.0×103s,在O点处沿垂直边界的方向射入磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电质点所受重力及空气阻力。求:

(1)带电质点刚离开电场时的速度大小v;

(2)带电质点在磁场中做匀速圆周运动的半径R;

(3)带电质点在磁场中运动半周的时间t2。

综合提能

1.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是()

A.mambmc B.mbmamc

C.mcmamb D.mcmbma

2.(2017北京海淀期末,16)示波器中的示波管对电子的偏转是电偏转,电视机中的显像管对电子的偏转是磁偏转。小明同学对这两种偏转进行了定量的研究并做了对比,已知电子的质量为m、电荷量为e,在研究的过程中空气阻力和电子所受重力均可忽略不计。

(1)如图甲所示,水平放置的偏转极板的长度为l,板间距为d,极板间的偏转电压为U,在两极板间形成匀强电场。极板右端到竖直荧光屏MN的距离为b,荧光屏MN与两极板间的中心线O1O1垂直。电子以水平初速度v0从两极板左端沿两极板间的中心线射入,忽略极板间匀强电场的边缘效应,求电子打到荧光屏上时沿垂直于极板板面方向偏移的距离;

(2)如图乙所示,圆心为O2、半径为r的水平圆形区域中有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,与磁场区域右侧边缘的最短距离为L的O2处有一竖直放置的荧光屏PQ,荧光屏PQ与O2O2连线垂直。今有一电子以水平初速度v0从左侧沿O2O2方向射入磁场,飞出磁场区域时其运动方向的偏转角度为α(未知)。请求出tanα2

(3)对比第(1)、(2)问中这两种偏转,请从运动情况、受力情况、能量变化情况等角度简要说明这两种偏转的不同点是什么?(至少说出两点)

3.(2017北京朝阳一模,23,18分)物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展,提高了人们的生活水平。

(1)现代技术设备中常常利用电场或磁场控制带电粒子的运动。现有一质量为m、电荷量为e的电子由静止经电压为U的加速电场加速后射出(忽略电子所受重力)。

a.如图甲所示,若电子从加速电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电场,偏转电场可看做匀强电场,板间电压为U,极板长度为L,板间距为d,求电