金版教程2019高考物理二轮复习训练：1-3-9带电粒子在组合场、复合场中的运动a

1、新题MXXx+rXXx+-XXXx+XXXx+-XXXx+1. 2019辽宁五校联考有一个带电荷量为+q、重力为G的小球,从两竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B,方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法正确的是（）A.一定做曲线运动B.不可能做曲线运动C.有可能做匀加速直线运动D.有可能做匀速直线运动答案A解析带电小球在没有进入复合场前做自由落体运动，进入磁场后，受竖直向下的重力G=mg,水平向左的电场力F电场=qE与洛伦兹力F洛=qBv,重力与电场力大小和方向保持恒定，但因为速度大小会发生变化，所以洛伦兹力大小和方向会发生变化，所以一定会

2、做曲线运动，A正确，B、C、D错误。2. 2019长春质监如图所示，宽度为d、厚度为h的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明：当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为：UIB=K|d，式中的比例系数K称为霍尔系数。设载流子的电荷量为q,下列说法正确的是（）A.载流子所受静电力的大小F=qdB.导体上表面的电势一定大于下表面的电势1C.霍尔系数为K=，其中n为导体单位长度上的电荷数nqBID.载流子所受洛伦兹力的大小F洛=，其中n为导体单位体积内的电荷数答案D解析导体中的电场强度E=U，

3、载流子所受电场力F=Eq=盘,A项错；由左手定则可知，载流子受到的洛伦兹力向上，由于载流子的电性不确定，B项错；稳定时，电场力与洛伦兹力相等，即：qvB=qU?U=Bhv，又电流的微观表达式：I=nqSv=nqhdv，解两式得：U=nBd，式中n为单位体积内的电荷数，C项错；由F洛=Bqv=器,D项正确。3. 2019烟台一模将边长为3L的正方形区域分成相等的三部分,左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电场，如图所示。左侧磁场的磁感应强度大小为Bi=6mqU，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感2qL应强度大小为B2=-6qLqU，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行。一质

4、量为m、电荷量为+q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U,加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入电场，不计粒子重力，求：(1) 粒子经过平行金属板加速后的速度大小；(2) 粒子在左侧磁场区域内运动时的半径及运动时间；(3) 电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘cd间离开?答案(1)鴛(呛，芻(3)盟E寻1解析粒子在电场中运动时qU=-mv2解得粒子进入磁场B-后qvB-=mv2解得Ri=mv2LqBi=3设粒子在磁场Bi中转过的角度为a,由sina=L，解得a=60°周期T=2jR粒子在磁场Bi中

5、运动的时间为t=£t=3扎£2mu(3)粒子在磁场B2中运动，在上边缘cd间离开的速度分别为vn与3Vm,与之相对应的半径分别为Rn与Rm。由分析知Rn=L,Rm=L由牛顿第二定律qvnB2=mRV11粒子在电场中qEnL=2mvQmv2解得En=11U16L2U同理Em="L"所以电场强度的范围为秽<E<16L2UL4.2019邯郸质检如图，边长L=0.2m的正方形abed区域(含边界)内，存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场，磁感应强度B=5.0X102T。带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E(不考虑金属板在其他区域形成的

6、电场),MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF。EF中间有一小孔0,金属板长度、板间距、挡板长度均为1=0.1m。在M和P的中间位置有一离子源S,能够正对孔0不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q=3.2X1019C,质量均为m=6.4X1026kg。不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。(1) 当电场强度E=1.0x104N/C时，求能够沿SO连线穿过孔0的离子的速率。(2) 电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过0并进入磁场区域的离子直接从bc边射出，求满足条件的电场强度的范围。答案(1)20X10

7、5m/s(2)9375X102N/C<E<125X103N/CMNli11!il|411i（）iJ7亠:*ifi,：111!111d1PQI GJo,11IIli14tli|i：§hJ审；H/iF:丿/“土二一/.J解析(1)穿过孔0的离子在金属板间需满足qv°B=Eq代入数据得v0=2.0X105m/s(2)穿过孔0的离子在金属板间仍需满足qvB=Eq离子穿过孔0后在磁场中做匀速圆周运动，有2qvB=m由以上两式得EqBrE=m从be边射出的离子，其临界轨迹如图，对应轨迹半径最大，对应的电场强度最大，由几何关系可得ri=l=0.1m由此可得Ei=1.25X10

8、3N/C从be边射出的离子，轨迹半径最小时，其临界轨迹如图，对应的电场强度最小，由几何关系可得2氐+2=L所以r2=0.075m由此可得E2=9.375X102N/C所以满足条件的电场强度的范围为：9.375X102N/CVEV125X103N/C5.2019保定一模如图所示，纸面内有边长为I的正方形区域A和宽为I、长为3I的长方形区域B。区域A内存在着水平向左、场强大小为Eo的匀强电场。区域A左边界中点0处可不断供给初速度为零、带电量为q、质量为m的带负电的粒子，单位时间供给粒子数量为n。区域B内存在一个方向向下，场强大小与时间成正比的匀强电场（E=kt,当有粒子刚进入区域B时开始计时）。不

9、计重力、空气阻力及粒子间的相互作用。由于粒子的速度很大，运动时间极短，粒子从进入区域B到最终离开区域B的过程中电场强度可认为不变。Ii；求：（1）刚进入区域B时粒子速度是多大？（2）从MN段边界射出的粒子数有多少？（3）若在区域B上方添加范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，3l可使从M点射出的粒子返回区域B并从距上边界§的P点射出（进出磁场的时间也忽略不计）。求满足条件的磁场的磁感应强度的可能值？答案行（2）縈（3M倍或洁解析(1)设速度大小为v，对粒子从出发至进入区域B的过程应用动能定理：12E°ql=2mv解得v=2Ej°ql设由N点射出时电场的场强大小为En，粒子通过电场时间为水平方向2l=v&n竖直方向2=畀尿En=ktN设由M点射出时电场的场强大小为Em,粒子通过电场时间为水平方向l=v&m竖直方向2='MEm=ktM得MN射出粒子总数N=n(tM如联立得3nEo2k(3)设粒子经过M点时的速度大小为v'由知Em=2Eo11,2qEol+qEM=Qmv求得v-二2Em射出电场时速度方向与边界成B角v'cos0=v0=45根据对称性和