高考物理一轮总复习 课时强化作业37 带电粒子在复合场中运动的强化练习 新人教版

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。 课时强化作业三十七带电粒子在复合场中运动的强化练习1. (2016届怀远县月考)如图所示，与水平面成37的倾斜轨道AC，其延长线在D点与半圆轨道相切，轨道半径R1 m，全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场(C点在MN边界上)一质量为0.4 kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C点时速度为v0 m/s，接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且恰好能通过F点，在F点速度vF4 m/s，(不计空气阻力，g10 m/s2，cos370.8)求： (1)小球带何种电荷？(2)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功；(3)小球从F点飞出时磁场同时消失，小球离开F点后的运动轨迹与直线AC(或延长线)的交点为G(G点未标出)，求G点到D点的距离解析：(1)小球在CD间受到重力、电场力与洛伦兹力作用，如图所示：一定做匀速直线运动，如果小球带负电，电场力水平向右，洛伦兹力斜向左下方，重力竖直向下，小球受到的合力不可能为零，也不可能与速度方向在同一直线上，小球不可能做直线运动，则小球带正电(2)小球在CD间做匀速直线运动，C点的速度与D点的速度相等，电场力Fmgtan373 N，从D到F过程，根据动能定理得，WfF2Rsin37mvmv，代入数据解得，Wf34 J.(3)在CD段运动过程中，qv0B，小球离开F点后做类平抛运动，2Rt2，代入数据解得，t0.4 s，svFt2.26 m.答案：(1)小球带正电(2)34 J(3)2.26 m2. (2016届忻州一中、长治二中、康杰中学、临沂一中高三联考)如图所示，虚线OC与y轴的夹角60，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M(0，L)沿x轴的正方向射入磁场中要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场，经过匀强电场后从x轴上的P点(图中未画出)离开，求：(1)该粒子射入磁场的初速度v1；(2)该粒子在电场中运动的时间t和OP的距离解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出运动轨迹如图所示：洛伦兹力提供向心力，qv1Bm，根据几何关系得，OO1LR，解得RL, 联立解得，v1.(2)粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律求出粒子的运动时间与OP间的距离.v1t，解得，t，xt2，联立解得，x，根据几何关系得，OPRxL.答案：(1)(2)L3(2016届文登市模拟)如图，区域内有与水平方向成45角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下一质量为m、带电量为q的微粒在区域左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域后做匀速圆周运动，从区域右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了60，重力加速度为g，求： (1)区域和区域内匀强电场的电场强度E1、E2的大小；(2)区域内匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)微粒从P运动到Q的时间有多长？解析： (1)微粒在区域由静止释放后水平向右做直线运动，分析受力如图所示：qE1sin45mg，解得E1；微粒在区域中做匀速圆周运动，重力与电场力相抵消，洛伦兹力提供向心力，qE2mg，解得E2.(2)微粒在区域中做匀加速直线运动的加速度ag，进入区域的速度为v ，画出区域中粒子运动的轨迹，如图所示：根据几何关系得，rd2，根据洛伦兹力提供向心力，qvBm，联立解得，B .(3)微粒在区域中匀加速直线运动的时间为t1 ，在区域中做匀速圆周运动的时间t2 ，总时间tt1t2 .答案：(1)(2) (3) 4(2016届福州模拟)如图甲所示，竖直挡板MN的左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度的大小E40 N/C，磁感应强度的大小B随时间t变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直纸面向里为正方向，在t0时刻，一质量m8104 kg，带电荷q2104 C的微粒在O点具有竖直向下的速度v0.12 m/s，O是挡板MN上一点，直线OO与挡板MN垂直，取g10 m/s2.求： (1)微粒下一次经过直线OO时到O点的距离；(2)微粒在运动过程中离开直线OO的最大距离；(3)水平移动挡板，使微粒能垂直射到挡板上，挡板与O点间距离应满足的条件解析：(1)微粒开始在运动过程中，所受电场力和重力平衡，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvBm，联立解得，R0.6 m，根据周期和线速度关系得，T，联立解得T10 s，微粒在5 s内转过半个圆周，再次经直线OO时与O点的距离l2R1.2 m.(2)微粒在5 s内转过半个圆周，不受洛伦兹力，向上做匀速直线运动，经过5 s，磁场反向，粒子向右偏转，继续做匀速圆周运动，微粒上的最大高度等于向上做匀速直线运动的位移和圆周运动的半径之和轨迹如图所示： 位移大小svt0.6 m1.88 m，因此，微粒离开直线OO的最大高度hsR2.48 m.(3)若微粒能垂直射到挡板上的某点P，P点在直线OO上方时，由图象可知，挡板MN与O点间的距离应满足，L(4n3)R(n0,1,2)；若微粒能垂直射到挡板上的某点P，P点在直线OO下方时，由图象可知，挡板MN与O点间的距离应满足，L(4n1)R(n0,1,2)，综上所述，挡板MN与O点间的距离应满足 L(1.2n0.6)m (n0,1,2)答案：(1)1.2 m(2)