高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動題20套(帶答案)及解析

一、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專項(xiàng)訓(xùn)練1．下圖為某種離子加速器的設(shè)計(jì)方案.兩個半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場.其中和是間距為的兩平行極板，其上分別有正對的兩個小孔和，，P為靶點(diǎn)，（為大于1的整數(shù)）。極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場，兩極板間電壓為。質(zhì)量為、帶電量為的正離子從點(diǎn)由靜止開始加速，經(jīng)進(jìn)入磁場區(qū)域.當(dāng)離子打到極板上區(qū)域（含點(diǎn)）或外殼上時(shí)將會被吸收。兩虛線之間的區(qū)域無電場和磁場存在，離子可勻速穿過。忽略相對論效應(yīng)和離子所受的重力。求：（1）離子經(jīng)過電場僅加速一次后能打到P點(diǎn)所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（2）能使離子打到P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值；（3）打到P點(diǎn)的能量最大的離子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間和在電場中運(yùn)動的時(shí)間。【來源】2015年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（重慶卷帶解析)【答案】（1）（2），（3），【解析】【分析】帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動、牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式?！驹斀狻浚?）離子經(jīng)電場加速，由動能定理：可得磁場中做勻速圓周運(yùn)動：剛好打在P點(diǎn)，軌跡為半圓，由幾何關(guān)系可知：聯(lián)立解得；（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，設(shè)離子經(jīng)過一次加速后若速度較小，圓周運(yùn)動半徑較小，不能直接打在P點(diǎn)，而做圓周運(yùn)動到達(dá)右端，再勻速直線到下端磁場，將重新回到O點(diǎn)重新加速，直到打在P點(diǎn)。設(shè)共加速了n次，有：且：解得：，要求離子第一次加速后不能打在板上，有且：解得：，故加速次數(shù)n為正整數(shù)最大取即：；（3）加速次數(shù)最多的離子速度最大，取，離子在磁場中做n-1個完整的勻速圓周運(yùn)動和半個圓周打到P點(diǎn)。由勻速圓周運(yùn)動：電場中一共加速n次，可等效成連續(xù)的勻加速直線運(yùn)動.由運(yùn)動學(xué)公式可得：2．如圖，空間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向?yàn)閥軸正方向，磁場方向垂直于xy平面（紙面）向外，電場和磁場都可以隨意加上或撤除，重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣．一帶正電荷的粒子從P(x＝0，y＝h)點(diǎn)以一定的速度平行于x軸正向入射．這時(shí)若只有磁場，粒子將做半徑為R0的圓周運(yùn)動；若同時(shí)存在電場和磁場，粒子恰好做直線運(yùn)動．現(xiàn)在，只加電場，當(dāng)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到x＝R0平面（圖中虛線所示）時(shí)，立即撤除電場同時(shí)加上磁場，粒子繼續(xù)運(yùn)動，其軌跡與x軸交于M點(diǎn)．不計(jì)重力．求：（1）粒子到達(dá)x＝R0平面時(shí)速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離；（2）M點(diǎn)的橫坐標(biāo)xM．【來源】磁場【答案】（1）；（2）。【解析】【詳解】（1）做直線運(yùn)動有，根據(jù)平衡條件有：①做圓周運(yùn)動有：②只有電場時(shí)，粒子做類平拋，有：③④⑤解得：⑥粒子速度大小為：⑦速度方向與x軸夾角為：⑧粒子與x軸的距離為：⑨（2）撤電場加上磁場后，有：⑩解得：⑾.粒子運(yùn)動軌跡如圖所示圓心C位于與速度v方向垂直的直線上，該直線與x軸和y軸的夾角均為，有幾何關(guān)系得C點(diǎn)坐標(biāo)為：⑿⒀過C作x軸的垂線，在ΔCDM中：⒁⒂）解得：⒃M點(diǎn)橫坐標(biāo)為：⒄3．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)無電場和磁場。第Ⅳ象限內(nèi)（含坐標(biāo)軸）有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅲ象限內(nèi)有沿x軸正向、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的P點(diǎn)以大小為v0的速度垂直射入電場，不計(jì)粒子重力和空氣阻力，P、O兩點(diǎn)間的距離為。（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小v以及進(jìn)入磁場時(shí)到原點(diǎn)的距離x；（2）若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中，求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小需要滿足的條件。【來源】2019年遼寧省遼陽市高考物理二模試題【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由動能定理有：解得：v＝v0設(shè)此時(shí)粒子的速度方向與y軸負(fù)方向夾角為θ，則有cosθ＝解得：θ＝45°根據(jù)，所以粒子進(jìn)入磁場時(shí)位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為PO兩點(diǎn)距離的兩倍，故（2）要使粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中，其臨界條件是粒子的軌跡與x軸相切，如圖所示，由幾何關(guān)系有：s＝R+Rsinθ又：解得：故4．如圖，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成°角的勻強(qiáng)電場，區(qū)域?qū)挾葹?，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場，區(qū)域?qū)挾葹椋艌龇较虼怪奔埫嫦蚶?，電場方向豎直向下.一質(zhì)量為m、電量大小為q的微粒在區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了，重力加速度為g，求：(1)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小.(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.(3)微粒從P運(yùn)動到Q的時(shí)間有多長.【來源】【市級聯(lián)考】陜西省咸陽市2019屆高三模擬檢測（三)理綜物理試題【答案】(1),(2)(3)【解析】【詳解】(1)微粒在區(qū)域I內(nèi)水平向右做直線運(yùn)動，則在豎直方向上有：求得：微粒在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則重力和電場力平衡，有：求得：(2)粒子進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)滿足：根據(jù)幾何關(guān)系，分析可知：整理得：(3)微粒從P到Q的時(shí)間包括在區(qū)域I內(nèi)的運(yùn)動時(shí)間t1和在區(qū)域II內(nèi)的運(yùn)動時(shí)間t2，并滿足：經(jīng)整理得：5．如圖1所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（I區(qū)）和小圓內(nèi)部（II區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場．間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場，上極板開有一小孔．一質(zhì)量為m，電最為+q的粒子由小孔下處靜止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場，不計(jì)粒子的重力．（1）求極板間電場強(qiáng)度的大小E；（2）若I區(qū)、II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為、，粒子運(yùn)動一段時(shí)間t后再次經(jīng)過H點(diǎn)，試求出這段時(shí)間t；：（3）如圖2所示，若將大圓的直徑縮小為，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0（大小未知），并將小圓中的磁場改為勻強(qiáng)電場，其方向與水平方向夾角成角，粒子仍由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場，為使粒子恰好從內(nèi)圓的最高點(diǎn)A處進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，且粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間最長，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小和II區(qū)電場的場強(qiáng)E0的大小?【來源】【全國百強(qiáng)校】天津市新華中學(xué)2019屆高三高考模擬物理試題【答案】（1）（2）（3）；【解析】【詳解】解：(1)粒子在電場中運(yùn)動，由動能定理可得：解得：(2)粒子在I區(qū)中，由牛頓第二定律可得：其中，粒子在II區(qū)中，由牛頓第二定律可得：其中，，由幾何關(guān)系可得：解得：(3)由幾何關(guān)系可知：解得：由牛頓第二定律可得：解得：解得：，則粒子速度方向與電場垂直解得：6．在平面直角坐標(biāo)系中，第Ⅱ、Ⅲ象限軸到直線范圍內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小，第I、Ⅳ象限以為圓心，半徑為的圓形范圍內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度.大量質(zhì)量為，電荷量的帶正電的粒子從上任意位置由靜止進(jìn)入電場．已知直線到y(tǒng)軸的距離也等于．不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小；（2）若某個粒子出磁場時(shí)速度偏轉(zhuǎn)了，則該粒子進(jìn)入電場時(shí)到軸的距離h多大？（3）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間．【來源】天津市耀華中學(xué)2019屆高三高考二模物理試題【答案】（1）2000m/s（2）0.2m（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中加速，則有：解得：（2）在磁場中，有：解得：即正好等于磁場半徑，如圖，軌跡圓半徑與磁場圓半徑正好組成一個菱形由此可得（3）無論粒子從何處進(jìn)入磁場，（2）中菱形特點(diǎn)均成立，所有粒子均從同一位置射出磁場，故7．如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，虛線PQ與x軸正方向的夾角為60°，其右側(cè)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場；左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶負(fù)電的粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好自虛線PQ上的M點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，粒子在電場中的運(yùn)動軌跡與x軸的交點(diǎn)為N．已知O、M兩點(diǎn)間的距離為L；O、N兩點(diǎn)間的距離為（+1）L，粒子重力不計(jì)．求：（1）帶電粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場的速度大?。唬?）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。唬?）若自O(shè)點(diǎn)射入磁場的粒子帶正電，粒子的質(zhì)量、帶電量、初速度等都不變，則在粒子離開O點(diǎn)后的運(yùn)動中第二次與虛線PQ相交的交點(diǎn)坐標(biāo)．【來源】2019年山東省德州市高三一模物理試卷【答案】（1）；（2）；（3）（，）．【解析】【詳解】（1）粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)qvB=，L=2rsin60°解得粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O射入勻強(qiáng)磁場的速度大小v=（2）粒子自M到N做類平拋運(yùn)動沿電場方向：Lsin60°=垂直電場方向；（）L-=vt1得電場強(qiáng)度E=（3）若自O(shè)點(diǎn)射人磁場的粒子帶正電，粒子在磁場中逆時(shí)針轉(zhuǎn)過240°后自R點(diǎn)垂直于電場方向離開磁場，如圖所示．離開磁場時(shí)x坐標(biāo)；y坐標(biāo)：粒子進(jìn)入電場后自R到S做類平拋運(yùn)動垂直電場方向；沿電場方向：tan60°=解得：，，第二次與虛線PQ的交點(diǎn)S的x坐標(biāo)：y坐標(biāo)：則第二次與虛線PQ的交點(diǎn)S的坐標(biāo)為（，）8．如圖所示，空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和方向垂直于紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺邊緣，另一質(zhì)量為m、不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0向Q運(yùn)動，，兩小球P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)，正碰過程中沒有機(jī)械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移．已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度，水平臺面距地面高度，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．（1）求P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后小球Q的速度大小；（2）P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后，經(jīng)過多少時(shí)間小球P落地？落地點(diǎn)與平臺邊緣間的水平距離多大？（3）若撤去勻強(qiáng)電場，并將小球Q重新放在平臺邊緣、小球P仍以水平初速度向Q運(yùn)動，小球Q的運(yùn)動軌跡如圖2所示（平臺足夠高，小球Q不與地面相撞）．求小球Q在運(yùn)動過程中的最大速度和第一次下降的最大距離H．【來源】2019年湖北省黃岡中學(xué)高考三模物理試題【答案】（1）（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球P、Q首次發(fā)生彈性碰撞時(shí)，取向右為正方向，由動量守恒和機(jī)械能守恒，得：聯(lián)立解得（2）對于小球Q，由于，故Q球做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，則經(jīng)過一個周期的時(shí)間小球P、Q再次發(fā)生彈性碰撞，由（1）可知碰后小球P離開平臺后做平拋運(yùn)動，平拋運(yùn)動的時(shí)間為t2，則有，代入數(shù)據(jù)，得：故P與Q首次發(fā)生碰撞后到落地，經(jīng)過的時(shí)間落地點(diǎn)與平臺邊緣的水平距離（3）PQ相碰后，Q球速度vQ=v0，碰撞后Q球開始運(yùn)動至Q球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)Q球有最大速度，故從碰撞后Q球開始運(yùn)動至Q球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)過程，對Q球由動量定理得：即又由動能定理可得，解得：9．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，y軸沿豎直方向．在x=L到x=2L之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，一個比荷（）為k的帶電微粒從坐標(biāo)原點(diǎn)以一定初速度沿+x方向拋出，進(jìn)入電場和磁場后恰好在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，離開電場和磁場后，帶電微粒恰好沿+x方向通過x軸上x=3L的位置，已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g．求：（1）電場強(qiáng)度的大?。唬?）帶電微粒的初速度；（3）帶電微粒做圓周運(yùn)動的圓心坐標(biāo)．【來源】【市級聯(lián)考】福建省廈門市2019屆高三5月第二次質(zhì)量檢查考試?yán)砭C物理試題【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】【詳解】（1）由于粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動，則：mg=qE，又解得（2）由幾何關(guān)系：2Rcosθ=L，粒子做圓周運(yùn)動的向心力等于洛倫茲力：；由在進(jìn)入復(fù)合場之前做平拋運(yùn)動：解得（3）由其中，則帶電微粒做圓周運(yùn)動的圓心坐標(biāo)：；10．如圖所示，一靜止的電子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，立即射入偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場中，射入方向與偏轉(zhuǎn)電場的方向垂直，射入點(diǎn)為A，最終電子從B點(diǎn)離開偏轉(zhuǎn)電場。已知偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上（如圖所示），電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，重力忽略不計(jì)。求：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0；（2）若將加速電場的電壓提高為原來的2倍，使電子仍從B點(diǎn)經(jīng)過，則偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E1應(yīng)該變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮浚?）若在偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，使電子從A點(diǎn)射入該相互垂直的電場和磁場共同存在的區(qū)域沿直線運(yùn)動，求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。【來源】【區(qū)級聯(lián)考】北京市順義區(qū)2019屆高三第二次統(tǒng)練理綜物理試題【答案】（1）（2）2倍（3）【解析】【詳解】（1）電子在電場中的加速，由動能定理得：所以，（2）設(shè)電子的水平位移為x，電子的豎直偏移量為y，則有：聯(lián)立解得：根據(jù)題意可知x、y均不變，當(dāng)U增大到原來的2倍，場強(qiáng)E也增大為原來的2倍。（3）電子做直線運(yùn)動解得：11．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，AO是∠xOy的角平分線，x軸上方存在水平向左的勻強(qiáng)電場，下方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩電場的電場強(qiáng)度大小相等．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的質(zhì)點(diǎn)從OA上的M點(diǎn)由靜止釋放，質(zhì)點(diǎn)恰能沿AO運(yùn)動且通過O點(diǎn)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從x軸上的C點(diǎn)（圖中未畫出）進(jìn)入第一象限內(nèi)并擊中AO上的D點(diǎn)（圖中未畫出）．已知OM的長度m，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝(T)，重力加速度g取10m/s2．求：(1)兩勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小；(2)OC的長度L2；(3)質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)到擊中D點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t．【來源】2018《單元滾動檢測卷》高考物理（四川專用)精練第九章物理試卷【答案】(1)(2)40m(3)7.71s【解析】【詳解】(1)質(zhì)點(diǎn)在第一象限內(nèi)受重力和水平向左的電場，沿AO做勻加速直線運(yùn)動，所以有即(2)質(zhì)點(diǎn)在x軸下方，重力與電場力平衡，質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，從C點(diǎn)進(jìn)入第一象限后做類平拋運(yùn)動，其軌跡如圖所示，有：由運(yùn)動規(guī)律知1由牛頓第二定律得：解得：由幾何知識可知OC的長度為：L2=2Rcos45°=40m(3)質(zhì)點(diǎn)從M到O的時(shí)間為：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動時(shí)間為：質(zhì)點(diǎn)做類平拋運(yùn)動時(shí)間為：質(zhì)點(diǎn)全過程所經(jīng)歷的時(shí)間為：t=t1+t2+t3=7.71s。12．如圖所示，半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ與x軸相切于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直于紙面向外．磁場區(qū)域Ⅰ右側(cè)有一長方體加速管，加速管底面寬度為2r，軸線與x軸平行且過磁場區(qū)域Ⅰ的圓心，左側(cè)的電勢比右側(cè)高．在加速管出口下側(cè)距離2r處放置一寬度為2r的熒光屏．加速管右側(cè)存在方向垂直于紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B0的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ．在O點(diǎn)處有一個粒子源，能沿紙面向y>0的各個方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、帶電荷量為q且速率相同的粒子，其中沿y軸正方向射入磁場的粒子，恰能沿軸線進(jìn)入長方形加速管并打在熒光屏的中心位置．（不計(jì)粒子重力及其相互作用）（1）求粒子剛進(jìn)入加速管時(shí)的速度大小v0；（2）求加速電壓U；（3）若保持加速電壓U不變，磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.9B0，求熒光屏上有粒子到達(dá)的范圍？【來源】江蘇省揚(yáng)州市高郵市2018－2019學(xué)年度第二學(xué)期高三年級階段性物理調(diào)研試題【答案】（1）v0=qB0rm（【解析】【分析】由運(yùn)動方向通過幾何關(guān)系求得半徑，進(jìn)而由洛倫茲力作向心力求得速度；再由幾何關(guān)系求得半徑，由洛倫茲力作向心力聯(lián)立兩式求得粒子速度，應(yīng)用動能定理求得加速電壓；先通過幾何關(guān)系求得粒子在加速管中的分布，然后由粒子運(yùn)動的半徑及幾何關(guān)系求得可打在熒光屏上的粒子范圍；【詳解】解：(1)磁場區(qū)域Ⅰ內(nèi)粒子運(yùn)動軌道半徑為：RBv(2)粒子在磁場區(qū)域Ⅱ的軌道半徑為:RBqv=m又B=v=2由動能定理得：qU=解得：U=(3)粒子經(jīng)磁場區(qū)域Ⅰ后，其速度方向均與x軸平行；經(jīng)證明可知：OO1CO2是菱形，所以CO2和y軸平行，v和x軸平行磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2減小10%，即B2'熒光屏上方?jīng)]有粒子到達(dá)的長度為:d=2即熒光屏上有粒子到達(dá)的范圍是：距上端49r13．在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個半徑R＝0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn)。y軸右側(cè)存在一個勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾龋?.1m。現(xiàn)從坐標(biāo)為（﹣0.2m，﹣0.2m）的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10﹣9kg、帶電荷量q＝5.0×10﹣5C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場，速度大小v0＝5.0×103m/s（粒子重力不計(jì)）。（1）帶電粒子從坐標(biāo)為（0.1m，0.05m）的點(diǎn)射出電場，求該電場強(qiáng)度；（2）為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為（0.1m，﹣0.05m）的點(diǎn)回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，試求所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向?！緛碓础?019年四川省樂山市高三三模理綜物理試題【答案】（1）1.0×104N/C（2）4T，方向垂直紙面向外【解析】【詳解】解：（1）帶正電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：可得：r=0.20m=R根據(jù)幾何關(guān)系可以知道，帶電粒子恰從O點(diǎn)沿x軸進(jìn)入電場，帶電粒子做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子到達(dá)電場邊緣時(shí)，豎直方向的位移為y根據(jù)類平拋規(guī)律可得：根據(jù)牛頓第二定律可得：聯(lián)立可得：N/C（2）粒子飛離電場時(shí)，沿電場方向速度：m/s=粒子射出電場時(shí)速度：根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子在區(qū)域磁場中做圓周運(yùn)動半徑：根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：聯(lián)立可得所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小：T根據(jù)左手定則可知所加磁場方向垂直紙面向外。14．如圖甲所示裝置由加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成，偏轉(zhuǎn)電場處在相距為d的兩塊水平放置的平行導(dǎo)體板之間，勻強(qiáng)磁場水平寬度為l，豎直寬度足夠大．大量電子(重力不計(jì))由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U1＝3eU02(1)求水平導(dǎo)體板的板長l0；(2)求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的最大側(cè)向位移ym；(3)要使電子打在熒光屏上的速度方向斜向右下方，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．【來源】模擬仿真預(yù)測卷（一)-2019《試吧大考卷》高中全程訓(xùn)練計(jì)劃?物理【答案】（1）3eU0T【解析】【分析】（1）應(yīng)用動能定理求得電子經(jīng)加速獲得的速度，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后水平方向做勻速直線運(yùn)動，可求板長；（2）電子在t=2k+12T時(shí)進(jìn)入電場，電子在偏轉(zhuǎn)電場中半個周期的時(shí)間內(nèi)做類平拋運(yùn)動，偏轉(zhuǎn)最??；電子在t=kT時(shí)進(jìn)入電場，偏轉(zhuǎn)最大且是最小偏轉(zhuǎn)的3倍；（3）【詳解】(1)電子在電場中加速，由動能定理得eU1=水平導(dǎo)體板的板長l(2)若電子在t=2k+1半個周期的側(cè)向位移y電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的最大側(cè)向位移y(3)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度方向與水平方向夾角為θtanθ=vyv電子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)