高考物理 模拟新题精选分类解析（第11期）专题21带电粒子在电场、磁场中的运动.doc

2013高考物理 模拟新题精选分类解析（第11期）专题21带电粒子在电场、磁场中的运动1（16分）（2013年5月江苏省淮安市调研）如图所示，在xoy平面内有一范围足够大的匀强电场，电场强度大小为e，电场方向在图中未画出在yl的区域内有磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向里一电荷量为+q、质量为m的粒子，从o点由静止释放，运动到磁场边界p点时的速度刚好为零，p点坐标为（l，l），不计粒子所受重力 （1）求从o到p的过程中电场力对带电粒子做的功，并判断匀强电场的方向（2）若该粒子在o点以沿op方向、大小的初速度开始运动，并从p点离开磁场，此过程中运动到离过op的直线最远位置时的加速度大小，则此点离op直线的距离是多少？（3）若有另一电荷量为-q、质量为m的粒子能从o点匀速穿出磁场，设，求该粒子离开磁场后到达y轴时的位置坐标2（18分）（2013福建省名校质检）如图所示装置中，区域和中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为e和e/2；区域内有垂直向外的水平匀强磁场，磁感应强度为b。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界o点正上方的m点以速度v0水平射入电场，经水平分界线op上的a点与op成60角射入区域的磁场，并垂直竖直边界cd进入区域的匀强电场中。求：（1）粒子在区域匀强磁场中运动的轨道半径（2）o、m间的距离（3）粒子从m点出发到第二次通过cd边界所经历的时间3.（16分）（2013年5月安徽四校联考）如图所示,第ii象限中存在竖直向下的匀强电场，在轴的下方处存在一个处置纸面向外的单边界匀强磁场。今有一个电量为+q、质量为m的粒子（不计重力）从a点处以速度v0水平射入电场，恰好从坐标原点o处飞出，运动一段时间之后进入匀强磁场，并在磁场中经过p点（）。求:（1） 平行板间的电场强度的大小；（2） 匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）粒子从a点运动到p点的时间。4（18分）（2013山东省青岛市模拟）如图所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 b 的匀强磁场，在 x 轴下方存在着沿 y 轴正方向的匀强电场，电场强度为 e一个不计重力、质量为 m 的带电粒子，从坐标原点 o 处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴正方向的夹角120，若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到 x 轴的最大距离为 a，求：（1）该粒子所带电荷是正电荷还是负电荷？带电量是多少；（2）该粒子进入电场与 y 轴交点 p 的坐标是多少；（3）粒子从 o 点到 p 点所用时间5（2013天津市六校联考）如图所示，在坐标系坐标原点o处有一点状的放射源，它向平面内的轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小均为，在的区域内分布有指向轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中与分别为粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场，为电场和磁场的边界为一块很大的平面感光板垂直于平面且平行于轴，放置于处，如图所示观察发现此时恰好无粒子打到板上（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用），求：（1）粒子通过电场和磁场边界时的速度大小及距y轴的最大距离;（2）磁感应强度的大小；（3）将板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上？此时ab板上被粒子打中的区域的长度6（19分）(2013四川省凉山州三模)在x轴上方存在如图1两个区域：以o点为圆心的半圆形区域内存在垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为b，其余空间存在如图2周期性变化的电场规定电场方向向下为正，图2中电场强度e的大小已知，在t=0时刻有一质量为m带电量为q的粒子（忽略重力），从电场中的m点以v0水平抛出，从边界上的n点进入磁场，此时的速度方向过圆心0且与竖直方向夹角，=30，在t=时刻从x轴上的p点离开磁场，其速度方向水平。求：（1）半圆形磁场的半径r（2）电场变化的周期t（3）q粒子在运动的时间内距x轴最远时的坐标（在此问中，周期t假若为已知量）7（18分）(2013北京市昌平区二模)如图14所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场。质量为m、电量为+q的粒子在环中做半径为r的圆周运动。a、b为两块中心开有小孔的极板。原来电势都为零，每当粒子飞经a板时，a板电势升高为+u，b板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速。每当粒子离开b板时，a板电势又降为零。粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变。（1）设t=0时，粒子静止在a板小孔处，在电场作用下加速。求粒子第一次穿过b板时速度的大小v1；（2）为使粒子始终保持在半径为r的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。求粒子绕行第n圈时磁感应强度的大小bn；（3）求粒子绕行n圈所需的总时间tn总（设极板间距离远小于r，粒子在a、b极板间运动的时间可忽略不计）。8（18分）(2013山东省临沂市二模)如图所示，在xoy平面直角坐标系中，直角三角形mnl内存在垂直于xoy平面向里磁感应强度为b的匀强磁场，三角形的一直角边ml长为6a，落在y轴上，nml = 30，其中位线op在x轴上.电子束以相同的速度v0从y轴上-3ay0的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场，已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过点.若在直角坐标系xoy的第一象限区域内，加上方向沿y轴正方向、大小为e=bv0的匀强电场，在x=