（新课标）高考物理一轮复习 第八章 磁场 第三节 带电粒子在复合场中的运动真题.doc

带电粒子在复合场中的运动高考真题1(2015江苏卷)(多选)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左不计空气阻力，则小球()a做直线运动b做曲线运动c速率先减小后增大 d速率先增大后减小解析：小球受到的电场力水平向左，重力竖直向下，因此重力与电场力的合力斜向左下且恒定，与初速度的方向夹角大于90，因此小球做类斜上抛运动，轨道是抛物线，速率先减小后增大，b、c正确答案：bc2(2013天津理综)一圆筒的横截面如图所示，其圆心为o.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b.圆筒下面有相距为d的平行金属板m、n，其中m板带正电荷，n板带等量负电荷质量为m、电荷量为q的带正电粒子自m板边缘的p处由静止释放，经n板的小孔s以速度v沿半径so方向射入磁场中粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从s孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：(1)m、n间电场强度e的大小；(2)圆筒的半径r；(3)保持m、n间电场强度e不变，仅将m板向上平移d，粒子仍从m板边缘的p处由静止释放，粒子自进入圆筒至从s孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n.解析：(1)设两板间的电压为u，由动能定理得qumv2由匀强电场中电势差与电场强度的关系得ued联立上式可得e(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系作出圆心o，圆半径为r.设第1次碰撞点为a，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从s孔射出，sa弧所对的圆心角aos等于.由几何关系得rrtan粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律得qvbm联立式得r(3)保持m、n间电场强度e不变，m板向上平移d后，设板间电压为u，则u设粒子进入s孔时的速度为v，由式看出结合式可得vv设粒子做圆周运动的半径为r，则r设粒子从s到第1次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为，比较两式得到rr，可见粒子需经过4个这样的圆弧才能从s孔射出，故n3答案：(1)(2)(3)33(2015福建理综)如图所示，绝缘粗糙的竖直平面mn左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为e，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为b.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从a点由静止开始沿mn下滑，到达c点时离开mn做曲线运动a、c两点间距离为h，重力加速度为g.(1)求小滑块运动到c点时的速度大小vc；(2)求小滑块从a点运动到c点过程中克服摩擦力做的功wf；(3)若d点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到d点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的p点已知小滑块在d点时的速度大小为vd，从d点运动到p点的时间为t，求小滑块运动到p点时速度的大小vp.解析：(1)小滑块沿mn运动过程，水平方向受力满足qvbnqe小滑块在c点离开mn时n0解得vc(2)由动能定理mghwfmv0解得wfmgh(3)如图所示，小滑块速度最大时，速度方向与电场力、重力的合力方向垂直撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，等效加速度为gg且vvg2t2解得vp答案：(1)(2)mgh(3)4(2014山东理综)如图甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板p、q间存在匀强磁场取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示t0时刻，一质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)，以初速度v0由q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区当b0和tb取某些特定值时，可使t0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在p板上(不考虑粒子反弹)上述m、q、d、v0为已知量(1)若ttb，求b0；(2)若ttb，求粒子在磁场中运动时加速度的大小；(3)若e0，为使粒子仍能垂直打在p板上，求tb.解析：(1)设粒子做圆周运动的半径为r1，由牛顿第二定律得qv0b0据题意由几何关系得r1d联立式得b0(2)设粒子做圆周运动的半径为r2，加速度大小为a，由圆周运动公式得a根据题意由几何关系得3r2d联立式得a(3)设粒子做圆周运动的半径为r，周期为t，由圆周运动公式得t由牛顿第二定律得qv0b0由题意知b0，代入式得d4r粒子运动轨迹如图所示，o1、o2为圆心，o1o2连线与水平方向的夹角为，在每个tb内，只有a、b两个位置才有可能垂直击中p板，且均要求0，由题意可知t设经历完整tb的个数为n(n0,1,2,3，)若在a点击中p板，据题意由几何关系得r2(rrsin)nd当n0时，无解当n1时，联立式得联立式得tb当n