浙江省建德市新安江高级中学高三物理《带电粒子在磁场或复合场中的运动》专题复习 .doc

浙江省建德市新安江高级中学高三物理带电粒子在磁场或复合场中的运动专题复习 一、 高考试题回顾与思考 1、如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝、和，外筒的外半径为，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为b，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为、带电量为的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的s点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点s，则两电极之间的电压u应是多少？（不计重力，整个装置在直空中）2、全国卷）如图所示，在y v0），则粒子运动到cd边界时，速度方向与cd边的夹角为多少？(用反三角函数表示)若粒子运动到ef边界时恰好不穿出磁场，则cd、ef之间磁场的磁感应强度b2为多少？ 变式二 如图所示，在坐标象限内有一匀强磁场区域，磁感强度为b，y轴是磁场左侧的边界，直线0a是磁场的右侧边界。在第象限y0的区域，有一束带电量为q的负粒子(重力不计)垂直y轴射人磁场，粒子的质量为m，粒子在各入射点的速度与入射点的y轴坐标值成正比，即v=by(b是常数，且b0)。要求粒子穿过磁场区域后，都垂直于x轴射出，求：直线0a与x轴的夹角多大？（用题中已知物理量符号表示）二、 专题测试题1、图中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔o进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选 电子仍能够沿水平直线oo运动，由o射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是oaboa.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里b.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里c.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外d.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外 2、如图所示，一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转。如果让这些不偏转的离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束。对这些进入后一磁场的离子，可得出结论 ( ) a它们的动能一定各不相同 b它们的电荷量一定各不相同 c它们的质量一定各不相同d它们的电荷量与质量之比一定各不相同 3、关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列正确的说法是 ( ) a与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 b与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大 c与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 d与带电粒子的质量与电量均有关，质量和电量越大能量越大 4、一块长方体金属导体的宽度为b，厚度为h，长度为l，如图所示，在金属导体上加有与侧面垂直的匀强磁场b，并通以电流i，此时测得导体上下表面的电压为u。己知自由电子的电量为e，如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n为 ( ) abi/euh bbi/eul cbi/eub d无法确定 5、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏mn上的a点，通过pa段用时为i2若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏mn上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的a.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t b.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t c.轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t d.轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t6、如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，直角坐标系的y轴为竖直方向，在原点o有一带电量为q的质点，初速度大小为v0，方向跟x轴成450角，所受电场力大小跟质点的重力相等，设质点质量为m，开始运动后它将到达x轴上的p点，求到达p点时的速度大小和方向？如果质点到达p点的时刻，突然使电场变为反向的匀强电场，并同时加一垂直纸面向里的匀强磁场，使得质点以后做匀速直线运动，那么此时电场的场强e/和磁场的磁感强度b的大小分别是多少？(不计空气阻力) 7、如图所示，在0xyz坐标系所在的空间中，可能存在匀强电场或匀强磁场，也可能两者都存在或都不存在。但如果两者都存在，已知磁场平行于xy平面。现有一质量为m、带正电荷量为q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中，发现它做速度为v0的匀速直线运动。若不计重力，试写出电场和磁场的分布有哪几种可能性。要求对每一种可能性都要说出其中电场强度、磁感应强度的方向和大小，以及它们之间可能存在的关系。不要求推导或说明理由。 8、如图所示，af是一块粗糙的、长为l、水平放置的绝缘平板，平板以上空间中存在着从左向右的匀强电场；板的右半部分上方空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场。一个质量为m，带电量为q的物体，从板的左端a点处，由静止开始在电场力驱动下做匀加速运动，进入磁场区域后恰能做匀速运动，碰到b端的挡板后被反向弹回，若碰撞后立即撤去电场，物体返回，在磁场中运动时仍为匀速运动，离开磁场后又做减速运动，最后停在c点，已知ac=l/4，物体与平板间的动摩擦因数为，求：物体与挡板碰撞前后的速度各是多少？磁场的磁感应强度b和电场强度e各是多少？参考答案（1）一、高考题