2019高考物理一轮教科版专题加练半小时：第九章磁场 微专题71 含解析.pdf

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1、[方法点拨](1)带电粒子在匀强电场中一般做匀变速直线运动或类平抛运动；在匀强磁场中运动时一般做匀速圆周运动；(2)明确各段运动性质，画出运动轨迹，特别注意各衔接点的速度方向、大小．1．(2017·福建厦门模拟)如图1所示，在xOy平面内，0＜x＜2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场，2L＜x＜3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场，两电场强度大小相等，x＞3L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场，某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v进入电场；之后的另一时刻，一带负电粒子以同样的初速度从0坐标原点进入电场．正、负粒子

2、从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇，已知两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计，两粒子带电荷量大小相等，求：图1(1)正、负粒子的质量之比m∶m；12(2)两粒子相遇的位置P点的坐标；(3)两粒子先后进入电场的时间差．2．(2017·山东济宁模拟)如图2所示，空间以AOB为界，上方有方向竖直向下的匀强电场，下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，以过O点的竖直虚线OC为界，∠AOC＝∠BOC＝60°.OC左侧到AA′间和右侧到BB′间磁感应强度的大小不同．现在A点上方某一点以

3、初速度v0水平向右射出一带电粒子，粒子的质量为m，电荷量为q，粒子恰好从AO的中点垂直AO进入OC左侧磁场，并垂直OC离开左侧磁场进入右侧磁场，粒子从OB边恰好以竖直向上的速度进入匀强电场，AO＝BO＝L，不计粒子的重力，求：图2(1)匀强电场的场强E的大小；(2)OC左侧磁场磁感应强度B的大小和右侧磁场磁感应强度B的大小；12(3)粒子从进入电场到第一次离开磁场运动的总时间．3．(2018·四川泸州一检)如图3所示，左侧两平行金属板上、下水平放置，它们之间的电势差为U、间距为L，其中有匀强磁场；右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH，其中，AH∥CD

4、,AH7＝L.一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点)，从小孔S射入左21侧装置，恰能沿水平直线从小孔S射出，接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“梯形”2区域，最后全部从边界AC射出．若两个区域的磁场方向均垂直于纸面向里、磁感应强度大小均为B，“梯形”宽度MN＝L，忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用．(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)图3(1)求出粒子速度的大小，判定粒子的电性；(2)这束粒子中，粒子质量最小值和最大值各是多少；4．如图4所示，直线y＝x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B，

5、直线x＝d与y1＝x间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E＝1.0×104V/m，另有一半径R＝1.0m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝0.20T，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x＝d和x轴2均相切，且与x轴相切于S点．一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v进入圆形磁0场区域，经过一段时间进入磁场区域B，且第一次进入磁场B时的速度方向与直线y＝x垂11q直．粒子速度大小v＝1.0×105m/s，粒子的比荷为＝5.0×105C/kg，粒子重力不计．求：0m图4(1)坐标d的值；(2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B应满足的条件；

6、1(3)在第(2)问的基础上，粒子从开始进入圆形磁场至第二次到达直线y＝x上的最长时间．(结果保留两位有效数字)答案精析73L73πL1．(1)3∶1(2)(6.5L，－)(3)36v0解析(1)设粒子初速度为v，进磁场方向与边界的夹角为θ，0vv＝0①ytanθL记t＝，则粒子在第一电场运动的时间为2t，在第二个电场运动的时间为t则：v＝a·2t－vy0at②qE＝ma③qELmtan60°由①②③得：m＝tanθ所以1＝＝3v2mtan30°02(2)正粒子在电场运动的总时间为3t，则：1第一个t的竖直位移为at221113第二个t的竖直位移为

7、a(2t)2－at2＝at22121213由对称性，第三个t的竖直位移为at221773L所以y＝at2，结合①②得y＝1211673L同理y＝22由几何关系，P点的坐标为：x＝3L＋(y＋y)sin30°sin60°＝6.5L，y＝－[y－(y＋y)sinP12P21273L30°cos60°]＝－，373即(6.5L，－L)3(3)设两粒子在磁场中运动半径分别为r、r，12由几何关系2r＝(y＋y)sin60°，2r＝(y＋y)sin30°112212πrπr两粒子在磁场中运动时间均为半个周期：t＝1，t＝2，1v2v12v＝vsin60°，v

8、＝vsin30°0102由于两粒子在电场中运动时间相同，所以进电场时间差即为磁场中相遇前的时间差Δt＝t－173πLt，解