49带电粒子在组合场中的运动.pdf

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1、专注理科思维训练专注理科思维训练微信公众号：微信公众号：da-wu-li1带电粒子在组合场中的运动带电粒子在组合场中的运动A 组组1如图所示，空间中有沿-z 方向的匀强电场，沿+y 方向的匀强磁场，沿-y 方向的重力场有一带电粒子以初沿+x 方向射入，则粒子可能做()A匀速直线运动B匀速圆周运动C匀变速直线运动D匀变速曲线运动2在竖直平面内有水平向右、场强为 E 的匀强电场，在匀强电场中有一根长为 L 的绝缘细线，一端固定在 0 点，另一端系一质量为 m 的带电小球，它静止时位于 A 点，此时细线与竖直方向成 370角，如图所示现对在 A 点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量，小球能绕

2、0 点在竖直平面内做完整的圆周运动下列对小球运动的分析，正确的是（不考虑空气阻力，细线不会缠绕在 0 点上）()A小球运动到 C 点时动能最小B小球运动到 C 点时细线中拉力最小C小球运动到 Q 点时动能最大D小球运动到 B 点时机械能最大3 （多选）如图所示，一个带正电荷的物块 m，由静止开始从斜面上 A 点下滑，滑到水平面 BC 上的 D 点停下来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过 B 处时的机械能损失先在 ABC 所在空间加竖直向下的匀强电扬，第二次让物块 m 从 A 点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的 D点停下来后又撤去电场，在 ABC 所在空间加水平向里的匀

3、强磁场，再次让物块 m 从 A 点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的 D”点停下来，则以下说法中正确的是()AD点一定在 D 点左侧B、D点一定与 D 点重合CD”点一定在 D 点右侧DD”点一定与 D 点重合4 （多选）如图所示，质量为 m、带电荷量为-q 的微粒以速度 V 与水平方向成 450角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C一匀强电场的电场强度 E=qmg2D匀强磁场的磁感应强度 B=qvmg25 （多选） 如图， 有一矩形区域， 水平边长为

4、 s=3m， 竖直边为 h=1m 质量均为 m、 带电荷量分别为+q 和-q 的两粒子，mq=0. 10 C/kg当矩形区域只存在场强大小为 E=10 N/C、方向竖直向下的匀强电场时，+q 由 a 点沿 ab 有向以速率 V0进入矩形区域，轨迹如图，当矩形区域只存在匀强磁场时，-q 由 c 点沿 cd 方向以同样的速率 V0进入矩形区域，轨迹如图不计重力，已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心则（）A由题给数据，可求出初速度 V0B磁场方向垂直纸面向外C-q 做匀速圆周运动的圆心在 b 点D两粒子各自离开矩形区域时的动能相等专注理科思维训练专注理科思维训练微信公众号：微信公众号：da-w

5、u-li26 （多选）如图所示，a、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔 d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里， 在 a、 b 两板间还存在着匀强电场 E 从两板左侧中点 c 处射人一束负离子 （不计重力） ，这些负离子都沿直线运动到右侧，从 d 孔射出后分成三束则下列判断正确的是()A这三束负离子的初速度一定不相同B这三束负离子的比荷一定不相同Ca、b 两板间的匀强电场方向一定由 a 指向 bD若这三束离子改为带正电而其他条件不变，则仍能从 d 孔射出B 组组1 （多选）如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸

6、面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自 A 点沿曲线 ACB 运动，到达 B 点时，速度为零，C 点是运动的最低点，则()A液滴一定带负电B液滴在 C 点动能最大C若液滴所受空气阻力不计，则机械能守恒D液滴在 C 点机械能最大2 （多选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为HI，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压HU满足：HU=dBIkH，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离电阻 R 远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则()A霍尔元件

7、前表面的电势低于后表面B若电源的正负极对调，电压表将反偏CHI与I成正比D电压表的示数与 RL消耗的电功率成正比3 （多选）如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场 E 和匀强磁场 B，有一个带正电的小球（电荷量为+q、质量为 m）从电、磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过电、磁复合场的是()ABCD专注理科思维训练专注理科思维训练微信公众号：微信公众号：da-wu-li34 （多选）如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段 COD 光滑，对应的圆心角为 1200，C、D 两端等高，0 为最低点，圆弧圆心为 0，半径为 R；直线段 AC、HD 粗糙，与圆弧

8、段分别在 C、D 端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 在竖直虚线 MC 左侧和 ND 右侧还分别存在着场强大小相等、 方向水平向右和向左的匀强电场 现有一质量为 m、电荷量恒为 q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距 C 点足够远的 P 点由静止释放若 PC=L，小球所受电场力等于其重力的33倍，重力加速度为 g，则()A小球第一次沿轨道 AC 下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动B小球在轨道内受到的摩擦力可能大于332mgC经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是334mgLD小球经过 0 点时，对轨道的弹力可能

9、为 2mg - BqgR5 （多选）如图甲所示为一个质量为 m、带电荷量为+q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中现给圆环向右的初速度 V0，在以后的运动避程中，圆环运动的速度图像可能是图乙中的()6如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场有一重力不计的带电粒子（电荷量为 q，质量为 m）以垂直于 x 轴的速度 V0从 x 轴上的 P 点进入匀强电场，恰好与 y 轴成 450角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于 x 轴进入第四象限，已知 OP 之间的距离为 d，则()A带电粒子通过 y 轴时的坐标为(

10、0，d)B电场强度的大小为qdmv220C带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为02)43(VdD磁感应强度的大小为qdmv420专注理科思维训练专注理科思维训练微信公众号：微信公众号：da-wu-li4C 组组1如图所示，带电平行金属板相距为 2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切，一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线 0102从左侧边缘 01点以某一速度射人，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为 t0若撤去磁场，粒子仍从 01点以相同速度射入，则经 t0/2 时间打到极板上(1)求粒子的初速度 V0和两极板间

11、电压 U；(2)若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线 0102从 01点射人，欲使粒子从两板间飞出，求射入的速度应满足的条件已知 tan 2=2tan/(1 - tan2）2 如图甲所示， 空间存在一范围足够大的垂直于 xoy 平面向外的匀强磁场， 磁感应强度大小为 B， 让质量为 m、 电荷量为 q(qO)的粒子从坐标原点 0 沿 xoy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中不计粒子重力和粒子间的影响(1)若粒子以初速度 V1沿 y 轴正方向入射，恰好能经过 x 轴上的 A(a，0)点，求 V1的大小；(2)已知某一粒子的初速度大小为 V(VV1)，为使该粒子仍能经过 A（a

12、，O）点，其入射角（粒子初速度与 x 轴正方向的夹角）有几个？并求出对应的 sin值；(3)如图乙所示，若在此空间再加入滑 y 轴正方向、场强大小为 E 的匀强电场，一粒子从 O 点以初速度 V0沿 y 轴正方向发射研究表明：该粒子将在 xOy 平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的 x 分量 Vx与其所在位置的 y 坐标成正比，比例系数与场强大小 E 无关求该粒子运动过程中的最大速度值 Vm专注理科思维训练专注理科思维训练微信公众号：微信公众号：da-wu-li53如图所示，在直角坐标系的第 1 象限和第象限存在着电场强度均为 E 的匀强电场，其中第 1 象限电场沿 x 轴正方向，第象

13、限电场沿 y 轴负方向在第象限和第象限存在着磁感应强度均为 B 的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里有一个电子从 y 轴的 P 点以垂直于 y 轴的初速度 V0进入第象限，第一次到达 x 轴上时速度方向与 x 轴负方向夹角为 450，第一次进入第 1 象限时，与 y 轴负方向夹角也是 450，经过一段时间电子又回到了 P 点，进行周期性运动已知电子的电荷量为 e，质量为 m，不考虑重力和空气阻力球：(1)P 点距原点 O 的距离；(2)电子从 P 点出发到第一次同到 P 点所用的时间4如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q 的正离子，在 D 处沿图示方向以一定的速度射人磁感应强度为 B 的匀强磁

14、场中，磁场方向垂直纸面向里结果离子正好从距 A 点为 d 的小孔 C 沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 AC 平行且向上，最后离子打在 G 处，而 G 处距 A 点 2d（ACAC）不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内求：(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径 r；(2)离子从 D 处运动到 G 处所需时间；(3)离子到达 G 处时的动能，专注理科思维训练专注理科思维训练微信公众号：微信公众号：da-wu-li65如图所示，圆心为原点、半径为 R 的圆将 xOy 平面分为两个区域，即圆内区域 I 和圆外区域，区域 I 内有方向垂直于 xOy平面的匀强磁场 B1，平行于 x 轴的荧光屏垂直

15、于 xOy 平面，放置在坐标 y=-2. 2R 的位置一束质量为 m、电荷量为 q、动能为E0的带正电粒子从坐标为（-R，0）的 A 点沿 x 轴正方向射入区域 I，当区域内无磁场时，粒子全部打在荧光屏上坐标为（O，-2. 2R）的吖点，且此时若将荧光屏沿 y 轴负方向平移，粒子打在荧光屏 E 的位置不变若在区域内加上方向垂直于 xOy 平面的匀强磁场 B2，上述粒子仍从 A 点沿 x 轴正方向射入区域 I，则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0. 4R，-2. 2R)的 N 点，求：(1)打在 M 点和 N 点的粒子运动速度 V1、V2的大小；(2)在区域 I 和中磁感应强度 B1、B2的大小和方

16、向；(3)若将区域中的磁场撤去，换成平行于 x 轴的匀强电场，仍从 A 点沿并轴正方向射入区域 I 的粒子恰好也打在荧光屏上的 N 点，则电场的场强为多大？6如图所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向，在 x 轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直加，平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限存在沿 y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强大小相等的匀强电场一质量为 m、电荷量为 q 的带电质点，从 y 轴上 y=h 处的 P1点以一定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限，然后经过 x 轴上 x= -2h 处的 P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过 y轴上 y=- 2h 处的只点进入第四象限已知重力加速度为 g，试求：(1)粒子到达 P2点时速度的大小和方向；(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向