2019届高考物理二轮复习 专项突破训练：带电粒子在复合场中的运动

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1、带电粒子在复合场中的运动1．如图1所示，某一空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，三种速度不同的质子从同一点沿垂直电场线和磁感线方向射入场区，其轨迹为图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条虚线，设质子沿轨迹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进入场区时速度分别为v1、v2、v3，射出场区时速度分别为v1′、v2′、v3′，不计质子重力，则下列选项正确的是(　　)图1A．v1>v2>v3，v1′v2>v3，v1>v1′，v3′>v3C．v1v1′，v3′>v3D．v1

2、以水平向右的初速度进入区域时，恰能沿直线运动．欲使微粒向下偏转，可采用的方法是(　　)图2A．仅减小入射速度B．仅减小微粒的质量C．仅增大微粒的电荷量D．仅增大磁场的磁感应强度3．(多选)如图3所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．在该平面有一个质量为m、带正电q的粒子以初速度v0垂直x轴，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间恰好垂直于x轴进入下面的磁场，已知OP之间的距离为d，不计粒子重力，则(　　)图3A．磁感应强度B＝B．电场强度E＝C．自进入磁场至在磁场中第二次经过x

3、轴所用时间为t＝D．自进入磁场至在磁场中第二次经过x轴所用时间为t＝4.(2018·全国卷Ⅲ)如图4，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用．求：图4(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．5．如图5，A、B、C为同一平面内的三个点，在垂直于平面方向加一匀强磁场，将一质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子以初动能Ek自A

4、点垂直于直线AC射入磁场，粒子依次通过磁场中B、C两点所用时间之比为1∶3.若在该平面内同时加匀强电场，从A点以同样的初动能沿某一方向射入同样的带电粒子，该粒子到达B点时的动能是初动能的3倍，到达C点时的动能为初动能的5倍．已知AB的长度为l，不计带电粒子的重力，求图5(1)磁感应强度的大小和方向；(2)电场强度的大小和方向．6．如图6所示，在xOy坐标系的第二象限内有水平向右的匀强电场，第四象限内有竖直向上的匀强电场，两个电场的场强大小相等，第四象限内还有垂直于纸面的匀强磁场，让一个质量为m、带电荷量为q的粒子在第二象限内的P(－L，L)点由静止释放，结果粒子沿直线运动到坐标

5、原点并进入第四象限，粒子在第四象限内运动后从x轴上的Q(L,0)点进入第一象限，重力加速度为g，求：图6(1)粒子从P点运动到坐标原点的时间；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；7．如图7甲所示，有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为θ＝45°，紧靠磁场边界放置长为6d、间距为d的平行金属板M、N，M板与磁场边界的交点为P，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上．在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向)，其周期T＝，E0＝.某时刻从O点竖直向上以初速度v0发射一个电荷量为＋q的粒子，结果粒子恰在图乙中的t＝时刻从P点水平

6、进入板间电场，最后从电场中的右边界射出．不计粒子重力．求：图7(1)粒子的质量m；(2)粒子从O点进入磁场到射出电场运动的总时间t；(3)粒子从电场中的射出点到M点的距离．参考答案1.答案　B2.答案　A3.答案　BD解析　粒子的轨迹如图所示：带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀加速运动，竖直方向做匀速运动，由题得知，出电场时，vx＝vy＝v0，根据：x＝t，y＝vyt＝v0t，得y＝2x＝2d，出电场时与y轴交点坐标为(0,2d)，设粒子在磁场中运动的半径为R，则有Rsin(180°－β)＝y＝2d，而β＝135°，解得：R＝2d，粒子在磁场中运动的速度为：v＝v0，根

7、据R＝，解得：B＝，故A错误；根据vx＝at＝t＝v0，x＝t，联立解得：E＝，故B正确；在第一象限运动时间为：t1＝T＝，在第四象限运动时间为：t2＝T＝，所以自进入磁场至在磁场中第二次经过x轴所用时间为：t＝t1＋t2＝，故D正确，C错误．4.答案　(1)　(2)1∶4解析　(1)设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1，磁场的磁感应强度大小为B，由动能定理有q1U＝m1v12①由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q1v1B＝m1②由几何关系知2R1＝l③由①