高三一轮复习第6课时带电粒子在复合场中的运动巩固练习.doc

江安中学14届高三物理组 教学活动单第6课时 带电粒子在复合场中的运动巩固练习1如图所示，在X0的区域内存在着垂直于XOY平面的匀强磁场B，磁场的左边界为X=0，一个带电量q = +110-17C、质量为m=210-25kg、速度为v=1106m/s的粒子，沿着X轴正方向从坐标原点O射入磁场，恰好经过磁场中的P点，P点坐标如图，已知sin530=0.8,cos530=0.6（不计粒子重力），求：（1）在磁场中画出粒子运动轨迹并标出磁场方向；（2）求出匀强磁场的磁感应强度B；（3）求出粒子在磁场中从O点运动到P点的时间t.2如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，PQ带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求：（1）两金属板间所加电压U的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）在图中正确画出粒子再次进入电场中的运动轨迹，并标出粒子再次从电场中飞出的速度方向。3如图所示，在一底边长为2a，=30的等腰三角形区域(D在底边中点)，有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和空气阻力的影响.(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？(2)改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？4如图所示，在边长为L1m的等边三角形ACD区域内，存在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，现有一束比荷带正电粒子，从AC边中点P以平行于CD边的某一速度射入磁场，粒子的重力可忽略不计。（1）若粒子进入磁场时的速度大小为v010m/s,求粒子在磁场中运动的轨道半径；（2）若粒子能从AC边飞出磁场，求粒子在磁场中的运动时间；（3）为使粒子能从CD边飞出磁场，粒子进入磁场时的速度大小应满足的条件？BCAPDxyOx05如图所示，在区域内存在与xOy平面垂直且指向纸内的匀强磁场，磁感应强度B0.2 T，在处有一垂直x轴放置的挡板一位于坐标原点的微观粒子源在xOy平面内发射出大量同种带正电的粒子，所有粒子的初速度v01.0106 m/s，方向与x轴正方向的夹角分布在090范围内该粒子的比荷为1.0108 C/kg，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用及粒子打到挡板后的反弹现象求：（1）粒子在磁场中运动的轨迹半径R；（2）粒子在磁场中运动的最长时间t；（3）用阴影表示粒子在磁场所能到达的区域6在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度沿-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与轴的交点C处沿+方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了600角，求磁感应强度B是多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少；思考：若在A点有一粒子源可以在圆平面内向不同方向发射粒子，求粒子在圆形磁场中运动的最长时间？7如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为q，质量为m(不计重力)，从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为45，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：(1)两板间电压的最大值Um；(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度s；(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm.8如图所示的坐标平面内,在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20T的匀强磁场,在y轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d=0.125m的匀强磁场B2.某时刻一质量m=2.010-8kg、电量q=+4.010-4C的带电微粒（重力可忽略不计）,从x轴上坐标为（-0.25m,0）的P点以速度v=2.0103 m/s沿y轴正方向运动.试求:（1）微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径;（2）微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角;（3）要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件. 9如图所示，在光滑的水平面上有一直角坐标系Oxy现有一个质量m=0lkg带电荷量q=-210-4C的微粒，从y轴正半轴上的P1点以速度v0=06m/s垂直于y轴射入已知在y0的空间内有与y轴方向平行的匀强电场，在y0的空间内存在方向与纸面垂直的匀强磁场带电微粒从P1点射入电场后，经坐标（1.2，0）的P2点与x轴正方向成53角射入y0的空间，最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出（已知：sin53=08，cos53=06）求：（1）P1点的坐标；（2）匀强电场的电场强度E；（3）匀强磁场的磁感应强度BxyNMEBPO10如图所示，坐标系xoy位于竖直平面内，所在空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在x0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E一个带电油滴经图中x轴上的M点，沿着直线MP方向以速率v做匀速运动，图中直线MP与x轴夹角=300，经过P点后油滴进入x0的区域，要使油滴在x0的区域内做匀速圆周运动，需要在该区域内加一个匀强电场若带电油滴沿弧PN做匀速圆周运动，并垂直于x轴通过轴上的N点，已知重力加速度为g试求：（1）油滴的带电性质和匀强磁场的磁感应强度大小；（2）在x0的区域内所加电场的场强；（3）带电油滴从P点运动到N点经历的时间11如图，在纸面内建立直角坐标系xoy，以第象限内的直线OM（与负x轴成45角）和正y轴为界，在x0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2V/m； 以直线OM和正x 轴为界，在y0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B= 0.1T，一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的比荷q/m=5104kg ，求：（1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界的位置坐标；（2）粒子在磁场区域运动的总时间；（3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是多少。12如图，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30-150，且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为+q,质量为m,重力不计。（1）确定进入磁场速度最小粒子的速度方向，并求出速度大小。（2）所有通过磁场区的粒子中，求出最短时间与最长时间的比值。x a O y 30 30（3）从x轴上x=点射入第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上y=-b的点，求该粒子经过y=-b点的速度大小。13如图，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速度不变，小颗粒运动至D处刚好离开水平面，然后沿图示曲线DP轨迹运动，AC与水平面夹角 = 30，重力加速度为g，求：匀强电场的场强E；AD之间的水平距离d；ABDCPMN已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为vm，该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍，则该处的高度为多大？14如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑，内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰好在MN的中点，半圆管的一半处于电场中，一质量为m，