微專題訓(xùn)練24帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

1、微專題訓(xùn)練24帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1(2013龍巖檢測(cè))(單項(xiàng)選擇)如圖1所示，空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶電油滴P恰巧處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A若僅撤去磁場(chǎng)，P可能做勻加快直線運(yùn)動(dòng)圖1B若僅撤去電場(chǎng)，P可能做勻加快直線運(yùn)動(dòng)C若給P一初速度，P不行能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D若給P一初速度，P可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析P處于靜止?fàn)顟B(tài)，帶負(fù)電荷，mgqE，若僅撤去磁場(chǎng)，P仍靜止，A錯(cuò)；僅撤去電場(chǎng)，P向下加快，同時(shí)遇到洛倫茲力，將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；給P一初速度，垂直磁場(chǎng)方向，因mgqE，P只受洛倫茲力作用，將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)、

2、D對(duì)答案D2(2013重慶卷，5)(單項(xiàng)選擇)如圖2所示，一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電資料，左右兩頭面的邊長(zhǎng)都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷導(dǎo)電資料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，內(nèi)部磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電圖2流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電資料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢(shì)比下表面的低、由此可得該導(dǎo)電資料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為()IBIBA.|q|aU，負(fù)B.|q|aU，正IBIBC.|q|bU，負(fù)D.|q|bU，正分析因?yàn)樯媳砻骐妱?shì)低，依據(jù)左手定章判斷出自由運(yùn)動(dòng)電荷帶負(fù)電，清除B、U|q|vBD兩項(xiàng)電荷穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力均衡，|q

3、|a由電流的微觀表達(dá)式知：I|q|nSv|q|nabvIB由聯(lián)立，得n|q|bU，應(yīng)選項(xiàng)C正確答案C3(單項(xiàng)選擇)速度同樣的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分紅2甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3所示，此中S0A3S0C，則以下有關(guān)說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電B甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷EC能經(jīng)過(guò)狹縫S0的帶電粒子的速率等于B2圖3D若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為32分析由左手定章可判斷甲束粒子帶負(fù)電，乙束粒子帶正電，A錯(cuò)；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)知足v2qv，由題意知r甲r乙，因此甲束B(niǎo)2qvmr，即B2rm粒子的比荷大于乙束粒子的比荷，B對(duì)；由qE

4、B1qv知能經(jīng)過(guò)狹縫0的帶電S粒子的速率等于E，C錯(cuò)；由qv知m甲r甲，D錯(cuò)B1mB2rm乙r乙答案B4(2013北京卷，22)如圖4所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感覺(jué)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)帶電量為q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開(kāi)始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加快后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)忽視重力圖4的影響，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；(2)粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度v的大?。?3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R.U分析(1)電場(chǎng)強(qiáng)度Ed.(2)依據(jù)動(dòng)能定理，有12qU2mv0得v2qUm.v2(3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力供給向心力，有

5、qvBmR，得12mURBq.U2qU12mU答案(1)d(2)m(3)Bq5(2013連云港摸底考試)如圖5所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30，OA與y軸所夾地區(qū)內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其余地區(qū)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng)，圖5經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，過(guò)y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)已知OPh，不計(jì)粒子重力，求：(1)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間分析(1)粒

6、子類平拋到Q點(diǎn)時(shí)將速度分解如圖vQv02v0cos(2)vyvQcos303v0P到Q，類平拋，得x方向：xOQcos30v0tvyy方向：hxOQsin302t解得：t23hxOQ4qE5v05h，豎直方向上，有vymt5mv0解得E2qh24(3)由題得，磁偏轉(zhuǎn)的半徑rxOQ5h，v22r2m5mv0由qvBmr及Tv得TqBB2qh55Q到M點(diǎn)，圓心角3，運(yùn)動(dòng)時(shí)間tT6T22h解得：t3v0.5mv022h答案(1)2v0(2)2qh(3)3v06(2013錫模擬無(wú))如圖6所示，一帶電粒子質(zhì)量為m2.01011kg、電荷量q1.0105C，從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1100V的電場(chǎng)加快后，水平

7、進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角60，并接著沿半徑方圖6向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)地區(qū)，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為60.已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)L23cm，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑R3cm，重力忽視不計(jì)求：(1)帶電粒子經(jīng)U1100V的電場(chǎng)加快后的速率；(2)兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度的大小分析(1)帶電粒子經(jīng)加快電場(chǎng)加快后速度為v1，12依據(jù)動(dòng)能定理：qU12mv1v12U1q4m1.010m/s(2)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)L水平方向：v1t帶電粒子在豎直方向做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，加快度為a，出電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度Eq為v2，且v2at，am2v2mv1tan由幾何關(guān)系tanv1，EqL10000V/m(3)設(shè)帶電粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，則vv12.0104m/scos由粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，