专题14　带电粒子在叠加场中的运动--训练.docx

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1、1.如图所示的平面直角坐标系my位于竖直面内，其中y轴竖直，点4 C的坐标分别为（0, L）和（一6L, 0） .整个空间存在方向沿专题14带电粒子在叠加场中的运动x轴负方向的匀强电场与（未画出）。将一质量为加、带电荷量为+q的小球从4点静止释放，小球恰能经过C点，小球经过C点时匀强 Ib S电场方向变为竖直向上，场强大小变为原来的石，同时整个空间加上磁感应强度大小l5为重力加速度大小）方向垂直坐标平r0=3万但ky面向外的匀强磁场（未画出），小球再运动 2 Y2g后，撤去磁场并将电场恢复为初始时的匀强电场与，求：（1）电场的场强大小以及小球通过C点时的速度大小（2）撤去磁场后小球通过AC连线

2、的位置距A点的距离。W L _L / 一【答案】 q , v = 22gL ；s22 .如图所示，竖直平面内建立直角坐标系kO），y轴正向竖直向上，x轴正向水平向右，.r轴在水平平面M内，在r轴上方存在竖立向下 的匀强电场小。两平行水平面M和N之间的距离为d,其间的区域存在竖直向上的匀强电场员 （氏=5百）和水平向外的匀强磁场B。带 电量分别为7和一夕”。）的小球1和2先后从，轴上距0点为的P点以相同的初速率v沿x轴正向水平射出，小球1从x轴上距。点 为24的A点进入MN间，恰好未从平面N离开。小球2从x轴上C点进入两平面间，最后从平面N上某点离开。设两小球质量分别为 和，?，且就尸2加母，题

3、中力、d和重力加速度g已知，其它量均未知。（I）求两小球的初速率八；（2）求电场强度反和磁感应强度8大小之比；【答案】 金仅6-6)疯叫 = L_ 30皿+98d(1) %=J6g/?：(2)不二 6:(3)吗 8,吁一2-（3）若C点坐标为（4万，0）,求“和”之比以及球2离开平面N时速度大小。3 .如图所示，倾角为6的光滑斜面上设置有A8和。两个减速缓冲区，缓冲区内动摩擦因数为，且A6=4C=CD=/。整个空间分布着垂直纸面向里、磁感应强度为8的匀强磁场。一质量为，带电量为的物块从斜面顶端。由静止释放，其通过A8段与通过CO段的时间相等。已知物块运动到。点时的加速度为零，重力加速度为g,求

4、:（1）斜面顶端。到A的距离d;（2）物块在缓冲区内摩擦产生的总热量：d l Mg(sin_cose/【答案】(1) - -2sin，%2 : (2) Q = 4?g/sin4 .如图所示，竖直虚线a方的左侧区域存在匀强磁场和竖立向下的匀强电场，电场的也场强度大小为，在M右侧一定距离的某矩形区城内存在匀强磁场（图中未画出），磁场均水平向里、感应强度大小均为瓦一质为切、带电荷量为+,/的带电粒子从c点沿水平线向右运 .八。娓+ &sin 75 =动经过力进入时右侧的短形匀强磁场区域，当带电粒子再次运动到时线时速度方向与，力成0=60。角，不计粒子的重力,（4,（I）带电粒子在ah右侧的磁场中做匀

5、速圆周运动的半径：（2）带电粒子在时右侧的磁场中的运动时间； （3）右侧的矩形磁场区域的最小面积。r mE / 5m / Inm _（几+ 0-1）广炉【答案】 启：（2） 6qB , “.2夕5 .如图甲所示，在平面的第I象限内有沿.r轴正方向的匀强电场田：第II、川象限内同时存在着竖直向上的匀强电场丛和垂直纸面的磁场M鸟=02N/C , E2=0.25N/C磁场历随时间z变化的规律如图乙所示，Bo=0.5T ,。=而0 ,设垂直纸面向外为磁 场正方向。一个质量为加、电荷量为q的带正电液滴从P点以速度%=2m/s ,沿x轴负方向入射，恰好以指向了轴负方向的速度I，经 过原点O后进入烂0的区域

6、。己知：xSxlO&g , = 2xl0-，C , uo时液滴恰好通过o点，重力加速度g取10m/s2。（1）求液滴第一次到达O点时速度I，的大小；0-s（2）求液滴在 8时间内的路程；（3）若在 =时撤去电场E/、员和磁场以，同时在整个空间区域加竖直向上的匀强磁场心（未7T画出），82=0.257,求从此时刻起，再经过1 液滴距o点的距离。【答案】(1) 2. 5m/s： (2) 0.98m： (3) 0.71m6 .如图所示，平面直角坐标系X。），的工轴水平，第一象限存在电场播度大小为亏、方向沿式轴负方向的匀强电场：在尸0的区域存在球从y轴上的A点球从y轴上的A点沿与），轴负方向成60。角

7、射入平面的第一象限。小球从x轴上的M点（图中未画出）沿），轴负方向射入第电场强度大小为q、方向沿），轴正方向的匀强电场和垂直于X。）平面向外的匀强磁场。/=0时刻，一质量为，、电荷量为4的带正电小四象限，运动一段时间后，与，轴负方向成60。角射入第三象限。已知重力加速度为外 求: （1）小球在A点的速度大小：（2）匀强磁场的磁感应强度大小：（3）小球第2 （=】，2, 3,）次穿过x轴时的位置坐标。ry %皿（地一些必01【答案】心： % ；（3）I 82）（,日，2, 3,） 7.如图所示，一个质量为? = 2.0x1。-kg、电荷量q = +L0xlO-C的带电粒子，从静止开始经N=10V

8、电压加速后，沿着水平方向进入右恻的速度选择器。金属板的上极板带正电，下极板带负电，两板间电压a=lV,两板间距 = 50cm,板间存在垂直纸面向里 的匀强磁场。该粒子通过速度选择器后，从y轴上的。点垂直），轴进入直角坐标系的第一象限，在第一象限行垂直于纸面向外的匀强磁场， 第四象限（含边界）有垂直于纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，O、尸之间的距离为L = Q + 5/5）cm,粒子恰好不 从），轴射出磁场，不计粒子重力。求：（I）粒子进入速度选择器时速度v的大小：,（2）速度选择器内匀强磁场外的大小：（3）直角坐标系中匀强磁场员的大小；（4）粒子从P点射出后第四次经过x轴时的位

9、置坐标。【答案】（I） 10m/s；（2）0.02T.（3）0.2T.（4）（0.35m,0）8.如图所示，在长方形岫cd虚线框区域内，存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面水平向里的匀强磁场，电场强度加，磁感应强度L为以0/为时边中点，为长方形水平中心线，照相底片与虚线0/。2垂直且离W边2。现有一质量为电荷量为，/的带正电粒子从 。/点以速度甘（未知）水平射入时，带电粒子沿虚线O/Q做匀速直线运动。保持带电粒子从。点水平射入的速度v不变，若撤去电场， 氏旦带电粒子恰好经过d点后打在照相底片上的2点：若撤去磁场，带电粒子打在照相底片上的Q点。已知 （心二七，,一 2 ,（不计粒子重：x| X I

10、x,.|x :：x| X I x,.|x :力和空气阻力）。求：（I）从。点水平射入的速度y：（2）带电粒子由O/点运动至P点的时间r；_（3）带电粒子打在照相底片上P、0两点间的距离0。qBL(* + 3)”i(7 + 6)L【答案】【答案】(1); (2) 3qB ；(3)8- 9.如图所示，在坐标系第一象限内有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为方向未知，磁感应强度为力方向垂直纸面向里：在笫 二象限的某个三角形区域内有垂直纸面向里.的匀强磁场（图中未画出）。一质量为h电荷量为的带正电粒子以某一速度I，（大小未知）n沿与x轴负方向成夕角（82 ）的方向从4点进入第一象限，在第一象限内做直线运动，而后从），轴上的C点进入三角形磁场区域。一段 时间后，粒子经过x轴上的D点且速度方向与x轴负方向成6角。已知A点坐标为（L, 0）,。点坐标为（-3L, 0）,不计粒子所受的重力。求：（I）匀强电场E的方向与x轴正方向的夹角a的大小和粒子速度的大小；十讷11（2）三角形区域内磁场的磁感应强度8的大小；X X X X（3）三角形区域磁场的最小面积。X X次X X* =吗in。甲 O A x/m【答案】 （I） a=90-0； B ； （2） qBL .（3）L2第2页，共2页