高考物理一轮复习 自主测评课件 第10章　专题12　带电粒子在组合场中的运动及n解类问题

第十章磁场专题12带电粒子在组合场中的运动及n解类问题配套练习24131[2025天津卷]如图所示，纸面内水平虚线下方存在竖直向上的匀强电场，虚线上方存在垂直于纸面的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的粒子从电场中的O点以水平向右的速度开始运动，在静电力的作用下从P点进入磁场，射入磁场时的速度大小为v、方向与竖直方向夹角为θ，粒子返回电场前的运动轨迹过P点正上方的Q点，P、Q间距离及O、P间的水平距离均为L.不计粒子重力．(1)判断粒子的电性；(2)求电场强度大小E；(3)求磁感应强度大小B.2413解析：(1)根据题意可知，粒子向上偏转，所受电场力向上，与电场方向相同，则粒子带正电．(2)设粒子在电场中运动的时间为t，水平方向上由运动学公式，有L＝vtsinθ，设粒子在电场中运动的加速度为a，由牛顿第二定律，有qE＝ma，竖直方向上由运动学公式，有vcosθ＝at，2413(3)设粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为r，由几何关系，得L＝2rsinθ，24132[2025南通二模]如图所示，在xOy坐标系第一象限内有两个四分之一圆弧MN、PQ，圆弧的圆心均在坐标原点O处，MN的半径为R，MN、PQ间有一电压为U0(未知)的辐向电场．MN外侧第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．从PQ上各处飘入电场的电子，其初速度几乎为0，这些电子沿径向加速后进入磁场．从M点进入磁场的电子直接从磁场中N点射出．已知电子的电荷量为e，质量为m.2413(1)求电压U0；(3)若电压为3U0，求MN上进入磁场的电子在磁场中经过区域的面积S.2413甲2413乙24132413丙24132431243(1)求磁感应强度大小B；(2)求能打在屏上粒子的数目占粒子源发出粒子总数的百分比k；(3)若在第Ⅲ，Ⅳ象限内加沿－x方向的匀强电场(图中未画出)，使所有粒子都能打在屏上，求电场强度的最小值E.12431解析：(1)由几何关系得粒子的半径r＝R，(2)粒子从O点离开磁场时，速度与－x方向夹角为0～60°范围内的粒子都能打到屏上，临界粒子的轨迹如图所示，夹角为60°的粒子进入磁场时的纵坐标y＝R＋Rcos60°，2431打到荧光屏上的粒子的数目占粒子源发出粒子总数的百分比解得k＝25%.2431(3)设速度与－y方向夹角为θ的粒子从O点离开磁场，经电场偏转恰好打到屏下端，则：24312434[2025南通四模]如图所示，在直角坐标系O－xyz整个空间中有沿＋z方向的匀强电场，在z＝＋d处有一边长为d的正方形荧光屏ABCD，AB边在xOz面内．坐标原点O处有一粒子源，能向xOy平面第一象限内各个方向均匀射出粒子，粒子的质量为m、电荷量为＋q，初速度大小为v0，其中沿＋y方向射出的粒子恰好打在荧光屏上D处．不计粒子的重力及粒子间相互作用力．1243(1)求电场强度的大小E；(3)在(2)问的条件下，将荧光屏沿z轴方向平移至某位置，粒子初速度大小范围为0～v0，射出的粒子刚好有一半能打到荧光屏上，求荧光屏的坐标z.12431解析：(1)设粒子运动的加速度为a，运动到D点的时间为t1，则y方向有d＝v0t12431甲2431(3)入射速度v0与x轴成45°的粒子恰好击中荧光