物理練習(xí)（新教材粵教版）第十一章專(zhuān)題強(qiáng)化練二十帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1．(多選)(2023·遼寧沈陽(yáng)市模擬)圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫(huà)出)，磁場(chǎng)邊緣上的A點(diǎn)有一帶正電粒子源，半徑OA豎直，MN與OA平行，且與圓形邊界相切于B點(diǎn)，在MN的右側(cè)有范圍足夠大且水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.當(dāng)粒子的速度大小為v0且沿AO方向時(shí)，粒子剛好從B點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是()A．圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B．粒子的比荷為eq\f(v0,BR)C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為eq\f(πR,2v0)D．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為eq\f(2BR,E)2.(多選)(2023·廣東省模擬)如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在y軸的左側(cè)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在y軸的右側(cè)存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一比荷為k的帶正電粒子(不計(jì)重力)從x軸上的A點(diǎn)以沿著與x軸正方向成θ＝53°角的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)從y軸的B點(diǎn)以垂直y軸的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(3v0,5kd)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后電場(chǎng)方向變?yōu)檠貀軸正方向．該帶正電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，粒子先后經(jīng)過(guò)x軸上的C點(diǎn)、y軸上的D點(diǎn)，粒子經(jīng)D點(diǎn)后，再次回到x軸上的A點(diǎn)，sin53°＝eq\f(4,5)，cos53°＝eq\f(3,5)，下列說(shuō)法正確的是()A．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為dB．A、C兩點(diǎn)之間的距離為3dC．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為eq\f(4v02,5kd)D．粒子從A點(diǎn)開(kāi)始到再回到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為eq\f(15＋5πd,3v0)3.(2023·廣東廣州市模擬)在xOy平面內(nèi)，y軸和x＝8L之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x>8L的范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)右邊界為平行于y軸的直線，y軸上有一點(diǎn)P，其坐標(biāo)為(0,3L)，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子從P點(diǎn)沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，射入時(shí)速度大小為v0，粒子經(jīng)電場(chǎng)后恰好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Q點(diǎn)為x＝8L的x軸上的一點(diǎn)，帶電粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好不從右邊界射出，然后又回到勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不計(jì)粒子重力，sin37°＝，cos37°＝0.8.求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)右邊界的橫坐標(biāo)和粒子從磁場(chǎng)回到電場(chǎng)時(shí)的位置的縱坐標(biāo)．4．(2023·廣東揭陽(yáng)市月考)如圖所示，在長(zhǎng)方形abcd內(nèi)，adf區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.abcf區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，af與ad夾角為30°.帶電粒子經(jīng)加速電壓U加速后，以與af平行的速度從e點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，ae間距為2L，帶電粒子從af上的某點(diǎn)P(圖中未畫(huà)出)垂直于af離開(kāi)磁場(chǎng)，從ab上的某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)垂直于ab離開(kāi)電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力．求：(1)帶電粒子的比荷；(2)帶電粒子在長(zhǎng)方形區(qū)域abcd中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．5.(2023·廣東湛江市檢測(cè))如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)．直線y＝d與y軸相交于P點(diǎn)，磁場(chǎng)分布在x軸與直線y＝d之間，方向垂直紙面向里；電場(chǎng)分布在直線y＝d上方，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝eq\f(B2dq,m)、方向豎直向下．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直磁場(chǎng)方向射入，射入時(shí)的速度大小為v0，方向與x軸正方向成60°角，并恰好從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力．(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(2)若將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)閑q\f(B,2)，其他條件不變，求：①粒子能達(dá)到的縱坐標(biāo)的最大值ym；②粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.6.(2023·廣東省高三檢測(cè))如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域內(nèi)ac、df為互相垂直的豎直和水平兩條直徑，沿df方向距f點(diǎn)為R的g點(diǎn)處固定一足夠長(zhǎng)的擋板，擋板與fg方向的夾角α＝60°，粒子打到擋板上會(huì)被吸收，圓形磁場(chǎng)區(qū)域以外空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)自c點(diǎn)沿ca方向以速度v射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從f點(diǎn)沿fg方向射出磁場(chǎng)，之后恰好未打在擋板上，圖中已畫(huà)出粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡．(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)