2023屆高考物理一輪復習計算題練習：帶電粒子在組合場中的運動（Word版含答案）

1、帶電粒子在組合場中的運動練習非選擇題1平面直角坐標系xOy中，第二象限存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E，第三、四象限存在垂直坐標平面向里的勻強磁場，如圖所示一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的正粒子從坐標為(L，L)的P點沿y軸負向進入電場，初速度大小為v0eq r(f(2EqL,m)，粒子第二次到達x軸的位置為坐標原點不計粒子的重力(1)求勻強磁場的磁感應強度B的大小；(2)若粒子由P點沿x軸正方向入射，初速度仍為v0eq r(f(2EqL,m)，求粒子第二次到達x軸時與坐標原點的距離2.如圖所示，在x軸上方存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強電場，電場方向

2、與xOy平面平行，且與x軸成45夾角一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子以初速度v0從y軸上的P點沿y軸正方向射出，一段時間后進入電場，進入電場時的速度方向與電場方向相反；又經(jīng)過一段時間T0，磁場的方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蚶?，大小不變不計重?1)求粒子從P點出發(fā)至第一次到達x軸時所需時間；(2)若要使粒子能夠回到P點，求電場強度的最大值3如圖所示，xOy平面內(nèi)，OP與x軸夾角為53，在 xOP 范圍內(nèi)(含邊界)存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B0.1 T第二象限有平行于 y軸向下的勻強電場，場強大小為E eq f(83,40)105 V/m.一帶電微粒以速度 v0 5106 m

3、/s從 x 軸上 a(L,0)點平行于OP射入磁場，并從OP上的b點垂直于OP離開磁場，與y軸交于c點，最后回到x軸上的點d，圖中點b、d未標出已知Leq f(5,4) m，sin 53eq f(4,5)，cos 53eq f(3,5)，不計微粒的重力，求： (1)微粒的比荷eq f(q,m)；(2)d 點與O點的距離l; (3)僅改變磁場強弱而其他條件不變，當磁感應強度Bx大小滿足什么條件時，微粒能到達第四象限4如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，在BC右側(cè)、兩區(qū)域存在勻強磁場，L1、L2、L3是磁場的邊界(BC與L1重合)，寬度相同，方向如圖所示，區(qū)域的磁感應強度大小為B

4、1.一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子(重力不計)從AD邊中點以初速度v0沿水平向右方向進入電場，粒子恰好從B點進入磁場，經(jīng)區(qū)域后又恰好從與B點同一水平高度處進入?yún)^(qū)域.已知AB長度是BC長度的eq r(3)倍(1)求帶電粒子到達B點時的速度大小；(2)求區(qū)域磁場的寬度L；(3)要使帶電粒子在整個磁場中運動的時間最長，求區(qū)域的磁感應強度B2的最小值5.空間存在兩個垂直于Oxy平面的勻強磁場，y軸為兩磁場的邊界，磁感應強度分別為2B0、3B0.甲、乙兩種比荷不同的粒子同時從原點O沿x軸正向射入磁場，速度均為v.甲第1次、第2次經(jīng)過y軸的位置分別為P、Q，其軌跡如圖所示甲經(jīng)過Q時，乙也恰好同時經(jīng)過該點已知

5、甲的質(zhì)量為m，電荷量為q.不考慮粒子間的相互作用和重力影響求：(1)Q到O的距離d；(2)甲兩次經(jīng)過P點的時間間隔t；(3)乙的比荷eq f(q,m)可能的最小值6.如圖，在y0的區(qū)域存在方向沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E；在y0)的粒子從y軸上P點(0，h)以初速度v0垂直于y軸射入電場，再經(jīng)x軸上的Q點沿與x軸正方向成45角進入磁場粒子重力不計(1)求勻強電場的場強大小E；(2)要使粒子能夠進入第三象限，求第四象限內(nèi)磁感應強度B的大小范圍；(3)若第四象限內(nèi)磁感應強度大小為eq f(mv0,qh)，第三象限內(nèi)磁感應強度大小為eq f(2mv0,qh)，且第三、第四象限的磁場在yL(L

6、2h)處存在一條與x軸平行的下邊界MN(圖中未畫出)，則要使粒子能夠垂直邊界MN飛出磁場，求L的可能取值10.如圖所示，AC為表面粗糙的水平軌道，CDF為豎直面內(nèi)的光滑半圓軌道，兩軌道相切于C點，半圓軌道的直徑CF豎直，CF左側(cè)(含CF線在內(nèi))有垂直紙面向里、磁感應強度B1103 T的勻強磁場，CF右側(cè)有水平向右、電場強度E1.5103 N/C的勻強電場。一個輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與帶負電小球P接觸但不連接，水平軌道AC長度大于彈簧原長。現(xiàn)向左壓縮彈簧后由靜止釋放，當小球P運動到C點瞬間對軌道壓力變?yōu)橹亓Φ?1倍。已知小球P的質(zhì)量和電量分別為m200 g、q1.0103

7、C，忽略小球P與軌道間電荷轉(zhuǎn)移，小球P可視為質(zhì)點，重力加速度為g10 m/s2。(1)若光滑半圓軌道CDF的半徑R0.2 m，求小球P運動到C點時的速度和上升到F點時對軌道的壓力；(2)欲使小球P沿光滑半圓軌道CDF運動時不脫離圓弧軌道，求半徑R應滿足的條件。11.如圖所示，在平面直角坐標系xOy內(nèi)有一直角三角形，其頂點坐標分別為(0，0)、 eq blc(rc)(avs4alco1(0，f(r(3),3)d)、(d，0)，三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，x軸下方有沿著y軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的某點M由靜止釋放，粒

8、子第一次進入磁場后恰好不能從直角三角形的斜邊射出，不計粒子重力。(1)求M點到O點的距離；(2)改變粒子在y軸上的釋放點，使粒子由N點靜止釋放后能沿垂直于直角三角形斜邊的方向射出磁場，求N點到O點的距離；(3)在(2)過程中，求粒子從N點由靜止釋放到從斜邊射出磁場的運動時間。答案1 (1)4eq r(f(mE,qL)(2)eq f(6r(2),4)L2. (1)eq f(5m,4qB)(2)eq f(2mv0,qT0)3 (1)5107 C/kg(2)4 m(3)Bx0.2 T4 (1)eq f(2r(3)v0,3)(2)eq f(2r(3)mv0,3qB1)(3)1.5B15. (1)eq

9、f(mv,3qB0)(2)eq f(2m,qB0)(3)eq f(2q,m)6. (1)eq f(2r(3),3)h(2) eq r(f(6mE,qh)(3)eq f(2r(3),3)(eq r(2)1)h7. (1)eq r(3)L(2)eq f(2L,3v)(3)(eq f(3,2)L，eq f(3r(3),2)L)8. (1)eq f(5r(eUm),eR)eq f(Rr(meU),4eU)8eU(2)eq f(13,6)9. (1)eq f(mv02,2qh)(2)Beq f(1r(2)mv0,2qh)(3)Leq blc(rc)(avs4alco1(1f(3,2)n)h(n1,2,3)10. (1)4 m/s(62 eq r(2)N，方向