2019高考物理二轮复习小题狂做专练二十一带电粒子在组合场、复合场中的运动

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1、21带电粒子在组合场、复合场中的运动一、选择题1．【绥德中学第一次模拟】一个带正电的小球沿光滑绝缘的水平桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1。撤去磁场，其余的条件不变，小球的飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2。下列结论不正确的是(　　)A．x1＞x2B．t1＞t2C．v1和v2大小相等D．v1和v2方向相同2．【2019届模拟仿真卷】如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)。一质量为m、电荷量为

2、q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g。则(　　)A．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B．小球一定带正电荷C．电场强度大小为D．磁感应强度的大小为3．【天水2019届高三摸底】如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为

3、零，重力不计)，经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器。下列说法中正确的是(　　)A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B．加速电场中的加速电压C．磁分析器中圆心O2到Q点的距离D．任何离子若能到达P点，则一定能进入收集器二、解答题4．【天一中学2019届高三调研测试】已知质量为m的带电液滴，以速度v垂直射入竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示，重力加速度为g，求：(1)液滴带电荷量及电性；(2)液滴做匀速圆周运动的半径多大；(3)现撤

4、去磁场，电场强度变为原来的两倍，有界电场的左右宽度为d，液滴仍以速度v从左边界垂直射入，求偏离原来方向的竖直距离。5．【重庆2019届联考】如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一和第四象限内有一个有界圆形区域与y轴相切于原点O，其圆心为O1、半径一定，圆内存在垂直于纸面的匀强磁场。第二和第三象限内有平行于y轴的匀强电场。第二象限内有一P点，坐标，一带电粒子（重力不计）自P点以平行于x轴的初速度v0开始运动，粒子从O点离开电场，经磁场偏转后又从y轴上的Q点（图中未画出）垂直于y轴回到电场区域，并恰能返回到P点。求：(1)粒子从P点到O点经历的时间及粒子在第二象限的加速

5、度大小；(2)粒子经过坐标原点O时的速度大小；(3)电场强度E和磁感应强度B的比值。7.【成都二诊】如图所示为竖直面内的直角坐标系xOy，A点的坐标为（－8m，0），C点的坐标为（－4m，0）；A点右侧的三个区域存在沿y轴正方向的匀强电场，－4m>x≥－8m区域的场强大小为E1＝5V/m，0>x≥－4m区域的场强大小为E2＝7V/m，x≥0区域的场强大小为E3＝5V/m；第一、四象限内的磁场方向相反且垂直于坐标平面，磁感应强度大小均为B＝2T。现让一带正电的小球从A点沿z轴正方向、以v0＝4m/s的速率进入电场。已知小球的质量m＝2×10－3kg。电荷量q＝4×10－

6、3C，假设电场和磁场区域足够宽广，小球可视为质点且电荷量保持不变，忽略小球在运动中的电磁辐射，重力加速度取g＝10m/s2。求：(1)小球到达y轴时的速度；(2)小球从A点运动到坐标为(56m，y)的点经历的时间。6．【赣州三模】如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O为中轴线。当两板间加电压UMN＝U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。(1)求带电粒子的比荷；(2)若MN间加上如图乙所示的交变电压，其周期，从t＝0开始，前内UMN＝2U，后内

7、UMN＝－U，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值；(3)紧贴板右侧建立xOy坐标系，在xOy坐标第I、IV象限某区域内存在一个圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy坐标平面，要使在(2)问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于坐标为（2d，2d）的P点，求磁感应强度B的大小范围。答案与解析1．【解析】由于带正电，有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速