2019届高考物理二轮复习专题三电场和磁场带电粒子在复合场中运动练习题word版 docx

带电粒子在复合场中运动

1、在水平面上，平放一半径为R的光滑半圆管道，管道处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，另有一个质量为m、带电荷量为＋q的小球．

(1)当小球从管口沿切线方向以某速度射入，运动过程中恰不受管道侧壁的作用力，求此速度v0；

(2)现把管道固定在竖直面内，且两管口等高，磁场仍保持和管道平面垂直，如图所示．空间再加一个水平向右、场mg

强E＝q的匀强电场(未画出)．若小球仍以v0的初速度沿切

线方向从左边管口射入，求小球：①运动到最低点的过程中动能的增量；②在管道运动全程中获得的最大速度．

2、如图所示，在以O1点为圆心、r＝0.20 m为半径的圆形区域内，存在着方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B＝1.0×10－3T的匀强磁场(图中未画出)．圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点．粒子q

源中，有带正电的粒子(比荷为m＝1.0×1010 C/kg)，不断地由静止进入电压U＝800 V的加速电场，经加速后，沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域，粒子重力不计．

(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径、速度偏离原来方向的夹角的正切值；

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(2)以过坐标原点O并垂直于纸面的直线为轴，将该圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子到A点的最远距离．

3、如图所示，在纸面内有一个边长为L的等边三角形abc区域，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从a点以速度v0沿平行于纸面且垂直于bc边的方向进入此区域．若在该区域内只存在垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰能从c点离开；若该区域内只存在平行于bc边的匀强电场，该粒子恰好从b点离开(不计粒子重力)．

(1)判断匀强磁场、匀强电场的方向； (2)计算电场强度与磁感应强度大小的比值．

4、如图所示，真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场域，半径为R＝0.5 m，磁场垂直纸面向里．在y＞R的区域存沿－y方向的匀强电场，电场强度为E＝1.0×105 V/m.在M点一正粒子以速率v＝1.0×106 m/s沿＋x方向射入磁场，粒子穿磁场后进入电场，速度减小到0后又返回磁场，最终又从磁场q

开．已知粒子的比荷为m＝1.0×107 C/kg，粒子重力不计．

2

区在有出离

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(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小；

(2)求沿＋x方向射入磁场的粒子，从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程．

5、如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径OD＝R，B点和地面上A点的连线与地面成θ＝37°角，AB＝R.一质量为m、电荷量为q的小球(可视为质点)从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处C(图中未标出)时恰好与管道间无作用力．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小为g.求：

(1)匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小v；

(2)小球的初速度大小v0以及到达D处时的速度大小vD； (3)若小球从管口D飞出时电场反向，则小球从管口D飞出后的最大水平射程xm.

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6、如图所示，平行金属板水平放置，一带电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从板的左侧O点沿两板间的中线以初速度v0射入板间，结果粒子恰好从上板的右侧边缘进入一圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，圆形磁场的圆心与上板在同一直线上．粒子经磁场偏转后射出磁场，沿水平方向返回两板间，粒子又刚好返回到O点，不计粒子的重mv20力，金属板长为L，板上所加电压为U＝q，求：

(1)粒子进入磁场时的速度大小；

(2)粒子从板右端返回电场时的位置与上板间的距离； (3)磁场的磁感应强度大小和圆形有界磁场的半径．

7、如图甲所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成，偏转电场处在相距为d的两块水平放置的平行导体板之间，匀强磁场水平宽度为l，竖直宽度足够大．大量电子(重力不计)由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏

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