高考物理100考点最新模拟题（磁场）精选试题 专题06 带电粒子在电磁组合场中的运动解析版 含解析.doc

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1、100考点最新模拟题(磁场)精选训练6第九部分磁场六．带电粒子在电磁组合场中的运动1.（19分）（２０１６黑龙江牡丹江模拟）如图所示，在xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的场强E=×104N/C的匀强电场，第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B1=0.2T的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B2的匀强磁场.在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM，平板上开有一个小孔P，P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管，管内由于静电屏蔽没有电场.y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以

2、向第四象限平面内各个方向发射a粒子，假设发射的a粒子速度大小v均为2×105m/s，此时有粒子通过准直管进入电场,打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收.已知a粒子带正电，比荷为5×l07C/kg，重力不计，求：(1)a粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间；(2)除了通过准直管的a粒子外，为使其余a粒子都不能进入电场，平板OM的长度至少是多长？(3)经过准直管进入电场中运动的a粒子，第一次到达y轴的位置与O点的距离；(4)要使离开电场的a粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B2应

3、为多大？【名师解析】（1）由  ……………1分得m …………… 1分周期粒子从S到达P孔的时间s……2分(4)设粒子在y轴射出电场的位置到粒子源S的距离为H，有H=y+h=(7+)×10-2m     ………………1分设粒子在y轴射出电场的速度方向与y轴正方向夹角为θ，有Tanθ==1 θ=450……1分v’=若粒子离开电场经B2磁场偏转后直接回到离子源S处，则在B2磁场中圆周运动半径R=………………1分由 得B2=T   ………………2分若粒子离开电场经B2磁场偏转后进入B1磁场偏转再回到离子源S处

4、，则进入B1磁场的偏转半径 …1分在B2磁场中圆周运动半径同理得B2=T ………… 1分2．如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h，0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒

5、子所受的重力.求：(1)电场强度E的大小；(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值.【名师解析】　(1)带电粒子在电场中从P到a的过程中做类平抛运动，水平方向：2h＝v0t①竖直方向：h＝at2②由牛顿第二定律得a＝③由①②③式联立，解得E＝④(3)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，有qvaB＝m⑩由此得R＝⑪从上式看出，R∝，当R最大时，B最小.由题图可知，当粒子从b点射出磁场时，R最大，由几何关系得Rmax＝L⑫将⑫代入⑪式得B的最小值为Bmin＝.答案　(1

6、)　(2)v0　方向指向第Ⅳ象限，与x轴正方向成45°角　(3)3.如图所示，在坐标系xOy的第一象限内斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴负半轴上有一接收屏GD，GD＝2OD＝d，现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点，以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场，恰好垂直OC射出，并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场，粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收

7、屏接收，已知OC与x轴的夹角为37°，OA＝d，求：(1)粒子的电性及比荷；(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B′的大小；(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围.(2)由图知OP＝d，所以粒子在第四象限内做圆周运动的半径为r＝＝同理qv0B′＝，联立得B′＝4.(2014·海南单科，14)如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45°夹角.一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速度v0从y轴上P点

8、沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0，磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力.(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间；(2)若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值.【名师解析】　(1)带电粒子在磁场中做圆周运动，设运动半径为R，运动周期为T，根据洛伦兹力公式及圆周运动规律，有qv0B＝m，T＝依题意，粒子第一次到达x轴时，运动转过的角度为π，所需时间为t1＝T，求得t1＝5.(