19专题-带电粒子在场中的运动

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1、带电粒子在场中的运动平抛曲线：直线加速减速只有圆周运动曲线平抛圆周加速减速直线电场：重力场：磁场：三种场：重力场，电场，磁场电场：1、加速→2、偏转→a、b、磁场：只有唯一的偏转—1、（1998全国，23）如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（重力不计）。2、（2004丰台1模，25）如图所示，圆柱形区域的匀强磁场的磁感应强度为B，在匀强磁场区域的外

2、边缘，对称放置三个相同的电容器，电压为U，极板间距离为d。与磁场区相切的极板，在切点处均有小缺口。一带电粒子，质量为m，电量为q，自某电容器极板上的M点由静止开始运动，M点在缺口的正上方。若经过一段时间，粒子恰好可返回M点，不计粒子重力。求：（1）粒子进入圆柱形磁场中时运动的轨道半径r；（2）若匀强磁场区域的半径为R，则U与B所满足的关系；（3）粒子运行的周期T。3、（2003崇文一模）如图所示，空间分布着场强为E的匀强电场和匀强磁场B1，B2，且磁感强度B1＝B2＝B，磁场B2的区域足够大，电场宽度为L。一带电粒子质量为m，电量为q，不计重力，从电场边缘A点由静止释放

3、该粒子经电场加速后进入磁场，穿过磁场B1区域（图中虚线为磁场分界线，对粒子运动无影响。）进入磁场B2，粒子能沿某一路径再次返回A点，然后重复上述运动过程。求：（1）粒子进入磁场时的速度大小v（2）磁场B1的宽度DEB1B2（3）粒子由A点出发至返回A点需要的最短时间t。yOxab4、（2005丰台一模，24）如图所示，在x>0，y>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度恒定，当粒子从（0，a）处沿x轴正方向射入匀强电场后恰好从（b，0）处射出。撤去电场在此区域加一方向垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感强度为B，其他

4、条件不变，粒子仍恰好从（b，0）处射出。已知Oa=3L，Ob=，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求：（1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子在电场中的运动时间与带电粒子在磁场中的运动时间之比。5、（2004全国II，24）如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝－2h处的P3点。不计重力。求yxP1P2P30v（l）电场强度的大小。（

5、2）粒子到达P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。6、（2004天津，23）钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，ox垂直平板电极S2，当粒子从p点离开磁场时，其速度方向与ox方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。（1）写出钍核衰变方程；（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；（3）求粒子在磁场中运动所用时间。xyv0m,-q0(-l,0)7、（2005物理教学参考，18）如图

6、所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为m，电荷量为－q的带电粒子从电场中坐标位置（－L，0）处，以初速度沿x轴正方向开始运动，且已知，试求：使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件。8、(2005高三上期末海淀，20)如图所示，在xoy平面内的第三象限中有沿-y方向的匀强电场，场强大小为E，在第一和第二象限有匀强磁场，方向垂直于坐标平面向里。有一个质量为m、电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度垂直于电场方向进入电场（不计电子所受的重力）。经电场偏转后，沿着

7、与x轴负方向成角进入磁场，并能返回到原出发点P。（1）简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图xyOV0PE（2）求P点距坐标原点的距离（3）电子从P点出发经多长时间再次返回P点？9、（2005高三上期末崇文，20）如图所示，在空间存在着水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场。电场强度为E，磁感强度为B。在某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处，恰与一个原来处于静止（悬浮）的液滴b相撞，撞后两液滴合为一体，沿水平方向做直线运动，已知液滴a的质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带电量是液滴b所带电量的4倍。（1）判断液滴a、b