高考物理一轮复习 自主测评课件 第10章　专题13　带电粒子(体)在交变场和叠加场中的运动

第十章磁场专题13带电粒子(体)在交变场和叠加场中的运动配套练习2451361某空间存在匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动，若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动．下列因素与完成上述两类运动无关的是(

)A.磁场和电场的方向B.磁场和电场的强弱C.粒子的电性和电量D.粒子入射时的速度245136答案：C2451362[2025无锡锡山中学检测]如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面(图中未画出)．一个电子由O点以初速度v0水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中O、Q和P分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点，不计电子的重力．下列说法正确的是(

)A.磁感应强度方向垂直于纸面向外B.由P点至Q点的运动过程中，电子的速度逐渐减小D.如果只将电子换成质子,其他条件不变,粒子的轨迹仍然能过Q点245136245136答案：D子换成质子，其他条件不变，粒子初始时将向上偏转，质子的轨迹与电子的轨迹关于过初速度方向的水平线轴对称，粒子的轨迹仍然能过Q点，故D正确．245363[2025苏州第三中学检测]如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为θ.一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动．已知磁感应强度为B，油滴的质量为m、电荷量为q，重力加速度为g.求：(1)油滴的电性；(2)带电油滴的初速度v0大小和匀强电场的电场强度E大小．1245361解析：(1)假设油滴带正电，根据左手定则可知，油滴受洛伦兹力方向斜向左上，受力如图所示，当三力平衡时，油滴恰好做匀速直线运动，可知油滴带正电．(2)由平衡条件可知mgcosθ＝qv0B，mgsinθ＝qE，245364[2025扬州高邮统考]如图所示，在xOy平面内有以O为圆心的环形区域Ⅰ，其中存在磁感应强度大小为B0、方向沿逆时针方向的环形磁场和场强大小为E0、方向垂直于纸面向里的匀强电场．区域Ⅱ内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，宽度为a，其左边界与y轴平行且相距为L，长度足够长．质子源O沿与x轴成30°方向发射速度大小不同的质子(质量为m，电量为e)，其中速度为v0(未知)的质子恰能匀速直线通过区域Ⅰ，最终打在坐标为(a＋2L,0)处的探测器上，忽略质子的重力及质子间的相互作用．求：(1)速度v0的大小；(2)区域Ⅱ的磁感应强度B；(3)质子从射出运动至探测器上的时间．1245361解析：(1)质子匀速通过区域Ⅰ，则有eE0＝eB0v0，245361(3)质子在区域Ⅱ左侧和右侧均做匀速直线运动245365[2025苏州检测]利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术．如图所示，xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度分别为L和2L、边界均平行x轴的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B，方向垂直于纸面向里；区域Ⅱ同时存在沿y轴负方向的匀强电场，下边界与x轴重合．位于P处的离子源能释放出质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴正方向夹角为53°的正离子束，沿纸面射向磁场区域．不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应．124536(1)求离子不进入区域Ⅱ的最大速度v1的大小；1245361解析：(1)当离子不进入磁场Ⅱ速度最大时，轨迹与边界相切(图甲)，则由几何关系有r1cos53°＝r1－L，甲245361乙245361(3)解法一：假设离子向下运动y方向最大位移为L，此时速度为v，在区域Ⅱ任意Δt时间，由动量定理可得qvyBΔt＝mΔvx，两边累加得qBL＝m(v－v3)，245361解法二：将其看成速度为v0的水平向右的匀速直线运动和竖直平面以速率为(v0－v3)的匀速圆周运动的合运动，甲

乙245366[2025南通海安中学月考]如图甲所示，在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度为B.在x轴下方－R≤x≤R的区域内存在沿y轴正向的匀强电场，电场强度为E.坐标原点O处有一粒子源，沿y轴正向持续发射速度可调节的质量为m、电荷量为q的带正电的粒子流，粒子的重力不计.124536(1)若粒子第一次经过磁场的偏转角为60°，求粒子在磁场中运动的速度v1；1245361解析：(1)粒子经过磁场的偏转角为60°，