高考物理五大精讲 专题四 带电粒子在场中的运动.doc

专题四:带电粒子在场中的运动方法提炼：带电粒子在某种场(重力场、电场、磁场或复合场)中的运动问题，本质还是物体的动力学问题。 电场力、磁场力、重力的性质和特点：匀强场中重力和电场力均为恒力，可能做功；洛伦兹力总不做功；电场力和磁场力都与电荷正负、场的方向有关，磁场力还受粒子的速度影响，反过来影响粒子的速度变化. 一、选择题：1. 如图所示，三个完全相同的带负电的小球，从同一高度开始自由落下，其中a直接落地；b下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区；c下落时经过一个水平方向的匀强磁场区，不计空气阻力，设它们落地速度大小分别为，则 a b c d2如图所示，空间存在着水平方向的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m的带电小球恰能沿直线从a点运动到c点，由此断定 a小球带正电 b小球带负电c电场方向向右 d电场方向向左3如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30o角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )a、1：2 b、2：1 c、 d、1：15二、计算题：v+-+db4.一带电量为+q，质量为m的粒子经加速电场（加速电压为u）加速后，垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场e方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，测出该粒子离开场区时的速度大小为v（不计重力），求粒子离开场区时偏离原方向的距离。5.如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为b；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为e。一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点o沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点o的距离为l。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（重力不计）。6如图所示，质量为m、带电量q的小圆环沿着穿过它的竖直杆下落，杆与圆环间的动摩擦因数为，电场与磁场方向如图中所示，在圆环下落的过程中：（1）它的速度为多大时具有最大的加速度？（2）圆环可达到的最大速度是多少？7.如图，匀强电场的场强e4v/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感强度b2t。方向垂直纸面向里，一个质量m1g带正电的小物块a从m点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑。当它滑行0.8m到n点时就离开壁做曲线运动，当a运动到p点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平方向成450角，设p与m的高度差为h1.6m。试求：（1）沿壁下滑时摩擦力做的功？（2）p与m的水平距离s等于多少？8如图，虚线mn是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为b的匀强磁场，方向垂直纸面向外是mn上的一点，从o 点可以向磁场区域发射电量为q、质量为m 、速率为的粒于，粒于射入磁场时的速度可在纸面内各个方向已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的p点相遇，p到0的距离为l不计重力及粒子间的相互作用。(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道径(2)求这两个粒子从o点射人磁场的时间间隔pnom9.在半径为r的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为b。一质量为m，带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径ad方向经p点（apd）射入磁场（不计重力影响）。如果粒子恰好从a点射出磁场，求入射粒子的速度。如果粒子经纸面内q点从磁场中射出，出射方向与半圆在q点切线 方向的夹角为（如图）。求入射粒子的速度。10.如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为b，在x0)，沿着与水平方向成角斜向下作直线运动，进入x0区域，求：(1) 油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由；(2) 油滴在m点运动速度的大小；(3) 油滴进入xo区域，若能到达x轴上的n点(图9中未标出)，油滴在n点时速度大小是多少? 11.如图所示的匀强磁场垂直纸面向里，强度b=0.60t，场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行。在距ab的距离l=16cm处有一点状的粒子放射源s，它可向各个方向发射速率v=3.0106m/s的粒子（氦核）,又知粒子的q/m=5.0107c/kg。若只考虑在纸面中运动的粒子，试求ab上被粒子打中的区域的长度。（不计粒子重力）12如图所示，一足够长的矩形区域abcd内有磁感应强度为b，方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中点o处，以垂直磁场且跟ad边成30角的速度方向射入一带电粒子已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为l，不计粒子重力b30oacbv0d（1）若粒子从ab边上射出，则入射速度v0的范围是多少？（2）粒子在磁场中运动的最长时间为多少？ 13如图所示，在垂直与xoy平面的方向上存在着足够大的匀强磁场。在x轴上的a点有一垂直于x轴的薄板，薄板高度为pq，oa=pq，且薄板中点位于x轴上。一个位于坐标原点o的粒子源可向xoy平面内各个方向发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，重力不计。已知沿x轴正方向发射的粒子经过时间t0刚好能到达薄板的下边沿q点。（1）从粒子源哪个范围发出的粒子能打到薄板的左侧面？哪个范围发出的粒子能打到薄板的右侧面？（2）求到达薄板的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间分别是多少？14.如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面(纸面)向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经