2019届二轮复习带电粒子在复合场中的运动作业(全国通用)

1、2019届二轮复习带电粒子在复合场中的运动作业（全国通用）1. （2018衡水金卷高三四省第三次大联考）如图所示的速度选择器水平放置，板长为L两板间距离也为L两板间分布着如图所示的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）从两板左侧中点O处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从O点进入电场,恰好从上板极右边缘b点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子以相同的速度从O点进入磁场，则粒子圆周运动的半径为A.LB.2LC.5LD.42. （2018河南省七校模拟测试）如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场方向竖直向上，磁场方向垂直于

2、纸面向里，带电粒子B静止在正交的电磁场中，另一带电粒子A以一定的水平速度沿直线向右运动，与粒子B碰撞后粘在一起，碰撞过程中粒子的电荷量没有损失，两个粒子的质量相等，则下列说法正确的是lxdX胃X耳禅XX>rrr1X-iiXMMWX舟XX>XVXkKXX*A. 粒子A带负电，粒子B带正电B. 粒子A的带电量一定小于粒子B的带电量C. 两粒子碰撞后仍沿直线运动D. 两粒子碰撞后会做向上偏转运动3. 质谱仪是一种测定带电粒子质虽和分析同位索的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子（可认为初速度为零），从狭缝S进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射

3、入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场。现在MN上的F点（图中末画出）接收到该粒子，且GFv3R。则该粒子的荷质比为（粒子的重力忽略不计）:儿8UA.R2B26UC.-R2B24UB.-R2B22UD.R2B24. 如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器枣旨立变m掬的A处开始加速。已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f质子质量为m,电荷量为q。下列说法错误的是Xa.质子的最大速度不超过2nfB. 质子的最大动能为聖B竺2mC. 质子的最大动

4、能与电压U无关D. 只增大磁感应强度B,可增加质子的最大动能5. （2018四川省成都市高中毕业班摸底测试）图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场，一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时，恰能沿直线运动。欲使微粒向下偏转，可采用的方法是XXXBXXXXXXEVX'1X1'X”其町A. 仅减小入射速度B. 仅减小微粒的质量学C. 仅增大微粒的电荷量D. 仅增大磁场的磁感应强度6如图所示，一束含有iH、2H的带电粒子束从小孔O.处射入速度选择器，其中沿直线O.O2运动的粒子在小孔1111202处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P、P2两点，不计粒子间的相互作用。

5、则0B.勺O2P2的长度是O2P长度的2倍c.；H粒子与2H粒子在偏转磁场中运动的时间之比为2:1D.1H粒子与2H粒子在偏转磁场中运动的时间之比为1:137. （2018四川省成都市高中毕业班摸底测试）如图，平面直角坐标系xOy中，在y>0及y<-L区域存在场强大3小相同，方向相反（均平行于y轴）的匀强电场，在-LvyvO区域存在方向垂直于xOy平面（纸面）向外的匀强磁场，电场强度与磁感应强度大小之比为E=4Vo，-质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经过y轴上的点B33P（0，L）时的速率为v0,方向沿x轴正方向，然后经过x轴上的点P2（-L，0）进入磁场。不计粒子重力。求:（1

6、）粒子到达P2点时的速度大小和方向；（2）粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标；（3）粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。8. 如图，在xOy平面第一象限整个区域分布匀强电场，电场方向平行于y轴向下，在第四象限内存在有界匀强磁57、场，左边界为y轴，右边界为x-d的直线，磁场方向垂直纸面向外。质量为m,带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场，已知OQ=d,不计粒子重力，求:(1) P点坐标；(2) 要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的取值范围；(3) 要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的

7、取值范围。9. (2018福建省厦门市外国语学校高三适应性考试)如图所示，xOy坐标系中，在y轴右侧有一平行于y轴的边B界PQ，PQ左侧和右侧存在磁感应强度大小分别为B与的匀强磁场，磁场方向均垂直于xOy平面向里.y轴上有一点A与原点O的距离为1。电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以某一速度从坐标原点O处沿x轴正4n方向射出，经过的时间为t-时恰好到达A点，不计粒子的重力作用。3qBWXX乂1bJi:5C5CXXXX：:a:JKXXXft*11IxxXXXX11XX9X1iPXXXi-feu占亠(1) 粒子在左右中圆周运动半径大小之比r:r12(2) 求边界PQ与y轴的距离d和粒子从O点射出的

8、速度大小v0；(3) 若相同的粒子以更大的速度从原点O处沿x轴正方向射出，为使粒子能经过A点，粒子的速度大小应为多大？10. 如图甲所示，竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度v0沿PQ向右做直线运动。若小球刚经过D点时(t=0)，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D点时与PQ连线成60o角。已知DQ间的距离为(J3+1)L,t0小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为g。求:(甲0-*!町料孑右址31l+5tl+2t5i

9、l-i-(1) 电场强度E的大小；(2) t0与“的比值；(3) 小球过D点后将做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度B0及运动的最大周期Tm的大小，并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。XXXXxx;:xXXXxxXKXXXX；割町XXXXXXXXXXXX;:XXXXXXr|上八aX>cxXXX；JXXXXXXXXXXXX；XXXXXXXXXXXX；XXXXXXi二*tr(jtJ11. (2018浙江镇海中学高三选考模拟)如图所示，空间存在两对平行板，平行板间存在垂直纸面向内的匀强磁场,板间距d=5cm,MN、PQ为磁场的边界，MN、PQ之间存在水平向右的匀

10、强电场，OO,为该区域的对称轴，MN与PQ之间的距离L=2cm。两个质量均为m、电荷量分别为+q和-q的粒子以相同速度大小v0=2x1O5m/s垂直电场线进入电场，而后以v=22x1O5m/s大小的速度进入磁场，粒子重力不计。(1)若两个粒子都从O点沿OO'直线入射，试判断两粒子的轨迹是否关于OO,直线对称？(2) 若+q粒子从O点沿OO,直线入射，-q粒子由O,沿O,o直线入射(未画出)，且已知两粒子在磁场中运动的周期为上2X10-7“S,试判断两粒子是否会打到板上，若打到板上，求出打在板上的位置;若不能2打在板上，则求出两粒子分别从O、O,进入到第一次离开磁场各自所用的时间。(3)

11、 若+q粒子仍从O沿OO'直线入射，-q粒子从O,沿0'0直线入射，且已知两粒子的比荷q/m=5x10vC/g,若要使粒子进出磁场一次后，从MP或NQ之间离开电场，求磁感应强度B的取值范围。12. (2018新课标全国I卷)如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E,在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核1月和一个氘核21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O处第一次射出磁场。1H的质量为m,电荷量为q不计重力。求(

12、1) 1H第一次进入磁场的位置到原点O的距离(2) 磁场的磁感应强度大小(3) 12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离13. 如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E5爲N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球，质量m=1x10-6g,电荷量q=2x10-6C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取g=10m/s2。求：XXKXXXH£XXXXX(1) 小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；(2) 从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条

13、电场线经历的时间t。14. 回旋加速器的工作原理如图1所示，置于真空中的D形金属盒半径为R两盒间狭缝的间距为d磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m,电荷量为+q,加在狭缝间的交变电压如图2所示，电压2nmT值的大小为U0。周期T=。一束该种粒子在t=0时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现0qB2考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：(1) 出射粒子的动能E；m(2) 粒子从飘入狭缝至动能达到E所需的总时间t；0(3) 要使飘入狭缝的粒子中有超过99能射出，d应满足的条件。15. 台质谱仪的工作原理如图所

14、示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片区域已知放置底片的区域MN=L，且OM=L。某次测量发现MN中左侧2/3区域MQ损坏,检测不到离子，但右侧1/3区域QN仍能正常检测到离子。在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到。(1)求原本打在MN中点P的离子质量m；(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围;(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数。(取lg2=0.301；lg3=0.477,lg5=0.699)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.参考答案ABDCDAB（1）1：与x轴的夹角为丁（2）2L(3)60v0(1)1:2(2)(1)E=mgq(2)t-0=t1(.2+1)mv0qd(3)(斗'2+1)mv4mv0<B<0qdqdqB