【加练半小时】2018年高考物理（全国通用）一轮微专题复习练第10章磁场微专题57

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1、第十章磁场员微专题57带电粒子在交变电场、磁场中的运动［方法点拨］（1）先分析在一个周期内粒子的运动情况，明确运动性质，判断周期性变化的电场或磁场对粒子运动的影响；（2）画岀粒子运动轨迹，分析轨迹在几何关系方面的周期性.1.如图1甲所示，两平行金属板力、3长厶=8cm,两极板间距〃=6cm,A.B两极板间的电势差100^3V.一比荷^=1X1O6C/kg的带正电粒子（不计重力）从O点沿电场中心线垂直电场线以初速度vo=2xlO4m/s飞入电场，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，已知两界面MN、PS间的距离为s=8c

2、m.带电粒子从PS分界线上的C点进入PS右侧的区域，当粒子到达C点开始计时，PS右侧区域有磁感应强度按图乙变化的匀强磁场（垂直纸而向里为正方向）.求:XXXXXX甲B/TXXXO'XX2j3nj4j3-nj2/3tt”(x1(Ls)3：3：乙图1（i）ps分界线上的c点与屮心线的距离y；⑵粒子进入磁场区域后第二次经过中心线o（r时与ps分界线的距离x.2.如图2甲所示，在平行边界MN、P0之间存在宽度为厶的匀强电场，电场周期性变化的规律如图乙所示，取竖直向下为电场正方向；在平行边界MN、EF之间存在宽度为s、方向垂直纸血向里的匀强磁场

3、区域II，在P0右侧有宽度足够大、方向垂直纸血向里的匀强磁场区域I.在区域I中距P0为厶的/点，有--质量为加、电荷量为g、重力不计的帯正电粒子以初速度％沿竖直向上方向开始运动，以此作为计时起点，再经过一段时间粒子又恰好回到力点，如此循环，粒子循环运动一周，电场恰好变化一个周期，已知粒子离开区域I进入电场时,速度恰好与电场方向垂直,sin53°=0.8,cos53°=0.6.甲D■…上-S■E*<»7IT2Tr(1)求区域I的磁场的磁感应强度大小B、.(2)若E尸鑿，要实现上述循环，确定区域II的磁场宽度s的最小值以及磁场的磁感应强度

4、大小B2.(3)若凤=縈，要实现上述循坏，求电场的变化周期7：1.如图3甲所示，在平面直角坐标系xOy区域内存在垂直坐标平面的匀强磁场，磁场随时间的变化规律如图乙所示，磁场方向垂直坐标平面向里为正方向，磁场变化周期T尸谎.t=0时刻，一质量为加、电荷量为q的带正电粒子以某一初速度由坐标原点O沿x轴正方向射入磁场，在/=几时到达坐标为(a,0)的P点(未画出).V:XXX:XXX:XXXx~XXX丙(1)求粒子运动的初速度％;(2)若磁场的变化规律如图丙所示，求粒子从/=0时刻起笫一次到达夕轴的位置与原点O的距离；⑶在第⑵问的条件下，粒

5、子是否可以返冋原点？如果可以，求粒子从原点出发到返冋原点的时间；如果不可以，请说明理由.4.如图4甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立xOy坐标系，在第II象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角0=45。.在第III象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板G、C2,两板间距为d

6、=0.6m,板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板G与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为厶=0.72m.在第IV象限垂直于x轴放置一块平行于尹轴且沿y轴负向足够长的竖直平板C3,平板C）在兀轴上垂足为0,垂足0与

7、原点。相距A=0.18m•现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度％=4迈m/s垂直于电场方向射出，刚好垂直于x轴穿过G板上的M孔，进入磁场区域.己知小球可视为质点，小球的比荷盒=20C/kg,卩点与小孔M在垂直于电场方向上的距10m.不考虑空气阻力.（1）求匀强电场的场强大小;（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围；⑶若/=0时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度如图乙随时间周期性变化（取竖直向上为磁场正方向），求小球从M点打在平板G上所用的时间•（计算结果保留两位小数）答案精析1.(1)4羽c

8、m(2)12cm解析(1)粒子在电场中的加速度(1=號粒子在电场中运动的时间“签粒子离开电场时竖直方向分速度Vy=at粒子在MN与PS间运动时间t.=—■Qo粒子在电场中偏转位移戸=折=号鑑=抄cm出电场后：y2=Vyt2联立解得：旳=呼cm所以C点与中心线OO'的距离^=>'1+^2=473cm(2)粒子运动轨迹如图所示，粒子进入磁场时，设速度与水平方向夹角为6>,tan<9=77=^所以〃=30。粒子进入磁场时的速度為=^X104m/s设粒子在磁场中运动轨道半径为R11则qvB=—^所以R=4cm粒子在磁场中运动的周期T=牛=2

9、収xEs在r=^^xio_6s内粒子的偏转角a=y/=120°竖直向上偏移加=7?cos3()o=2迈cm在Z^xio^V^xioTs内通过O0,这段时间内竖直向上偏移方2=力1=2筋cm因为/?i+/?2=v=4-/