a十分(50)带电粒子在电磁场中的运动

1、高效二十分（五十）带电粒子在电磁场中的运动重点知识梳理1带电粒子在电场中做直线运动：若0v=0，则qu=221mv，mquv22带电粒子在电场中偏转（类平抛运动）（1）侧移2022221mdvqulaty（2）偏转角20tanmdvqulvvxy3在磁场中的圆周运动（1）向心力（2）轨道半径（3）周期1、如下左图所示，叠放在一起的a、b 两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中b带正电 q，a不带电； 它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使 b带电量消失，a带上正 q的电量，则a、 b的运动状态可能为（） a 一起匀速运动 b一起加速运动 c a加速， b减速 da加速， b匀速2

2、、关于回旋加速器的下列说法：电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转电场和磁场同时用来加速带电粒子在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能越大同一带电粒子获得的最大动能只与交流电源的电压大小有关, 而与交流电源的频率无关。其中正确的是（）a b c d3如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，a、b为该匀强电场的两个等势面现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面a上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中 a 的初速度方向垂直指向等势面b，b 的初速度方向平行于等势面，c的初速度方向与a 相反经过一段时间，三个小球先后通过等势面 b已知三个小

3、球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断中正确的是a等势面a的电势低于等势面b的电势ba、c 两小球通过等势面b时的速度相同c开始运动后的任一时刻ab 两小球的动能总是相同d开始运动后的任一时刻，三个小球之间的距离总是相等4地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线 mn运动由此可以判断a如果油滴带正电，它是从m点运动到 n点b如果油滴带正电，它是从n点运动到 m点c如果水平电场方向向右，油滴是从m点运动到 n点d如果水平电场方向向右，油滴是从n点运动到 m点5如图所示，一块铜块左右两面接入电路中。有电流i自左向右

4、流过铜块， 当一磁感应强度为b的匀强磁场垂直前表面穿入铜块， 从后表面垂直穿出时，在铜块上、 下两面之间产生电势差， 若铜块前、 后两面间距为d，上、下两面间距为l 。铜块单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e， 求铜板上、下两面之间的电势差u为多少？并说明哪个面的电势高。6如图所示，在x0 且 y0 的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为b，在 x且 y0 的区域内存在沿y 轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q 的带电粒子从 x 轴上的 m 点沿 y 轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y 轴的 n 点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x 轴上的 p点，已知opo

5、nom=l。不计带电粒子所受重力，求：（1）带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间；（2）匀强电场的场强大小。7如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量 q =810-5c的小球， 小球的直径比管的内径略小在管口所在水平面mn 的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度b1= 15t 的匀强磁场， mn 面的上方还存在着竖直向上、场强e = 25v/m 的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度b2 =5t的匀强磁场现让小车始终保持v = 2m/s 的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界pq 为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力fn随高度 h

6、 变化的关系如图所示g 取 10m/s2，不计空气阻力求：小球刚进入磁场b1时加速度a 的大小；绝缘管的长度l；小球离开管后再次经过水平面mn 时距管口的距离xy x p l l l m b e o 高效二十分（五十）参考答案1、ac 2、b3 b 4ad 5随着自由电子在上极板的聚集，在上、下极板之间形成一个“下正上负”的电场，这个电场对自由电子产生作用力，作用力方向与自由电子刚进入磁场时所受的洛仑兹力方向相反。当电场强度增加到使电场力与洛仑兹力平衡时，自由电子不再向上表面移动。在铜块的上、下表面形成一个稳定的电势差u。研究电流中的某一个自由电子，其带电量为e，根据牛顿第二定律有由电流的微观

7、表达式i=nesv=nedlv 。6解答：（1）设带电粒子射入磁场时的速度大小为v，由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知，带电粒子在磁场中做圆周运动，圆心位于坐标原点o，半径为 l。则 bqv = mv2l1 分设带电粒子在磁场中运动时间为t1，在电场中运动的时间为t2，总时间为t。t1 = 14t1 分t = 2mbq1 分t2 = lv1 分联立解得t = ( + 2)m2bq1 分（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a，则l = 12at221 分a = eqm1 分联立 解得e = 2b2lqm1 分7(15 分)以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则2112m/sfmgqvbmgamm（4 分）在小球运动到管口时，fn2.4 103n，设 v1为小球竖直分速度，由h fn/10-3n2.4 11nfqv b ，则112m/snfvqb（ 3 分）由212val得21m2vla（ 2 分）小球离开管口进入复合场，其中qe2103n，mg 2 103n（ 1 分）故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度与 mn