高考物理试卷分类汇编物理带电粒子在复合场中的运动(及答案)及解析

所以电子射出电场时的速度方向与x轴成45°角，则电子在电场中沿x轴正方向和沿y轴负方向运动的距离分别为L和

3LL，又因为A点的坐标是（0，），电子在无电场和磁场的

22区域内做匀速直线运动，则电子射入磁场区的位置坐标为（2L，0）且射入磁场区的速度大小：v＝2v0，方向与x轴成45°角．

（2）分使电子从ab边界射出，其运动轨迹的临界状态分别与ab相切和bc相切 当运动轨迹与ab相切时，有r1＋r1sin45°＝L

mv2电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有：evB1?

r1解得：B1?(2?1)mv0

Le当运动轨迹与bc相切时，有：r2＋r2sin45°＝2L

mv2 电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有：evB2?r2解得：B2?(2?1)mv0

2Le(2?1)mv0(2?1)mv0≤B＜

2LeLe匀强磁场的磁感应强度大小B满足的条件：

点睛：本题主要考查了带电粒子由电场进入磁场的情况，电子在电场中做类平抛运动，分别列出竖直和水平方向的方程列式分析求解；在磁场中，关键要画出轨迹图分析，根据几何关系求解．

8．如图所示，在xOy坐标平面内，虚线PQ与x轴正方向的夹角为60°，其右侧有沿y轴正方向的匀强电场；左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m，带电量为q的带负电的粒子自坐标原点O射入匀强磁场中，经过一段时间后恰好自虚线PQ上的M点沿x轴正方向进入匀强电场，粒子在电场中的运动轨迹与x轴的交点为N．已知O、M两点间的距离为3L；O、N两点间的距离为（计．求：

3+1）L，粒子重力不2

（1）带电粒子自坐标原点O射入匀强磁场的速度大小； （2）匀强电场的电场强度大小；

（3）若自O点射入磁场的粒子带正电，粒子的质量、带电量、初速度等都不变，则在粒子离开O点后的运动中第二次与虚线PQ相交的交点坐标． 【来源】2019年山东省德州市高三一模物理试卷

qBL13qB2L3【答案】（1）；（2）；（3）（L，L）．

m2m6【解析】 【详解】

mv2（1）粒子在磁场中运动时qvB=，3L=2rsin60°

r解得粒子自坐标原点O射入匀强磁场的速度大小v=（2）粒子自M到N做类平抛运动 沿电场方向：3Lsin60°=垂直电场方向；（

qBL mqE2t1 2m3?1）L-3Lcos60?=vt1 23qB2L得电场强度E=

m（3）若自O点射人磁场的粒子带正电，粒子在磁场中逆时针转过240°后自R点垂直于电 场方向离开磁场，如图所示．

离开磁场时x坐标；xR??rcos30???3L 2（r?rsin30?）?y坐标：yR??3L 2粒子进入电场后自R到S做类平抛运动 垂直电场方向；xRs?vt2 沿电场方向：yRs?tan60°=

qE2t2 2myRS xRS解得：t2?23m23，xRS?L，yRS?2L 3qB33L 6第二次与虚线PQ的交点S的x坐标：x?xRS?xR?y坐标：y?yRS?yR?1L 213L，L）

26则第二次与虚线PQ的交点S的坐标为（

9．如图，平面直角坐标系中，在，y＞0及y＜-行于y轴的匀强电场，在-

3L区域存在场强大小相同，方向相反均平23L＜y＜0区域存在方向垂直于xOy平面纸面向外的匀强磁场，2一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，经过y轴上的点P1（0，L）时的速率为v0，方向

沿x轴正方向，然后经过x轴上的点P2（（不计粒子重力），求：

53L，0）进入磁场．在磁场中的运转半径R=L22

（1）粒子到达P2点时的速度大小和方向； （2）

E； B（3）粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标； （4）粒子从P1点出发后做周期性运动的周期． 【来源】2019年内蒙古呼和浩特市高三物理二模试题 【答案】（1）【解析】 【详解】

（1）如图，粒子从P1到P2做类平抛运动，设到达P2时的y方向的速度为vy， 由运动学规律知

?405?37??L4v5v0，与x成53°角；（2）0；（3）2L；（4）．

60v0333L=v0t1， 2

L=

vy2t1

可得t1=

3L4，vy=v0 2v0322故粒子在P2的速度为v=v0?vy=

5v0 3设v与x成β角，则tanβ=

vyv0=

4，即β=53°； 3（2）粒子从P1到P2，根据动能定理知qEL=

121mv-mv02可得 22