带电粒子在电场磁场中的运动.docx

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1、专题44带电粒子在电场、磁场中的运动1．(2013海南省琼海市模拟)如图所示的平面内有一半径为、以坐标原点为圆心的圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，在直线和之间有向轴负方向的匀强电场，在原点有一离子源向轴正方向发射速率的带电离子，离子射出磁场时速度与轴平行，射出磁场一段时间后进入电场，电场强度为，最终从轴上的点射出电场，不计离子重力，求（1）离子的带电性质和离子的比荷（2）匀强磁场的磁感应强度的大小（3）粒子从点运动到点所用的时间2.（16分）（2013安徽省马鞍山市三模）如图，在平面第一象限整个区域分布匀强电场，电场方向平行轴向下，在第四象限内存在有界匀强磁场，左边界为轴，右边界为的直线，

2、磁场方向垂直纸面向外。质量为、带电量为的粒子从轴上点以初速度垂直轴射入匀强电场，在电场力作用下从轴上点以与轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知，不计粒子重力。求：（1）点坐标；（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度的取值范围；（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度的取值范围。    3．（18分）（2013山东省德州市考前训练题4）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，三角形的一直角边ML长为6a，落在y轴上，∠NML=30°，其中位线OP在x轴上.电子束以相同的速度v0从y轴上-3a≤y≤0的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁

3、场，已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过点.若在直角坐标系xOy的第一象限区域内，加上方向沿y轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q.忽略电子间的相互作用，不计电子的重力.试求：（1）电子的比荷；（2）电子束从+y轴上射入电场的纵坐标范围；（3）从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。4（20分）（2013天津市五区调研）如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图，竖直金属板MN之间加有电压，M板有一电子源，可不断产生速度可忽略不计的电子，电子电荷量为e，质量为m，N板有一与电子源正对的小孔O。金属

4、板的右侧是一个半径为R的圆筒，可以围绕竖直中心轴逆时针转动，圆筒直径两端的筒壁上有两个正对的小孔O1、O2两孔所需要的时间是t=0.2s。现圆筒内部有竖直向下的磁场，磁场磁感应强度B=。圆筒匀速转动以后，凡是能进入圆筒的电子都能从圆筒中射出来。试求：（1）金属板MN上所加电压U的大小（2）圆筒转动的最小角速度（3）若要求电子从一个孔进入圆筒后必须从另一个孔射出来，圆筒转动的角速度多大？5.（18分）（2013江西省景德镇三模）如图所示，质量为m、带电量为q的离子沿垂直于磁场方向射入磁感应强度为B0的匀强磁场中。在垂直穿过图中标号为0的薄板后，圆运动的半径减小为原来的（k>1），此薄板的厚度为d

5、0.以后它又将连续垂直穿过标号为1、2、3、……等同样材料的薄板（各板间均有与B0方向相同的匀强磁场且离子在穿过薄板时受到的阻力大小相等），并且要求每穿过一板后的速度为穿过前的，而圆运动的半径保持不变。这就需要各板厚度不同和各相邻两板间的磁场的磁感应强度不同。运动中离子电量保持不变，各薄板平面均通过圆心O，板间夹角均为θ,.求：（1）求;（2）第2块薄板厚度；（3）离子在第0块到第10块薄板间磁场中运动的时间（离子穿过板的时间可忽略不计）。6．（20分）（2013浙江省名校质检）如图所示，直线MN与水平线夹角为60o，其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B；直线PQ垂直M

6、N，且PQ与MQ包围的空间有一匀强电场，电场方向平行于PQ。有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场，粒子进入磁场t0（t0未知）时间后立即撤除磁场，之后粒子垂直MQ边界从C点（图中未画出）飞入电场；随后粒子再次通过C点。粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需的时间，粒子所受的重力不计。试求：（1）粒子在磁场中运动的时间t0；（2）匀强电场场强E的大小。7．（18分）（2013年5月西北工业大学附中质检）如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1＝0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1＝1.0

7、×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO，与y轴的夹角∠AOy＝45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.25T，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E2＝5.0×105V/m，在x轴上固定一水平的荧光屏．一束带电荷量q＝8.0×10－19C、质量m＝8.0×10－26kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运