第十一章　第6練　專題強(qiáng)化：帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-2025高中物理大一輪復(fù)習(xí)

1.如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為eq\f(1,2)B和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過(guò)x軸離開(kāi)第一象限。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為()A.eq\f(5πm,6qB)B.eq\f(7πm,6qB)C.eq\f(11πm,6qB)D.eq\f(13πm,6qB)2．(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)3.(2024·廣東省聯(lián)考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。M、N兩個(gè)豎直平行金屬板之間的電壓為U，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)粒子重力)從靠近N板的S點(diǎn)由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，從電場(chǎng)的右邊界y軸上的A點(diǎn)水平向左垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的C點(diǎn)與x軸負(fù)方向成θ＝60°角進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從y軸上的D點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，求：(1)A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(2)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間和從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用時(shí)間的比值。4．如圖所示，xOy平面內(nèi)，OP與x軸正方向的夾角為θ＝53°，在xOP范圍內(nèi)(含邊界)存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.1T。第二象限有平行于y軸向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝eq\f(83,40)×105V/m，一帶電微粒以速度v0＝5×106m/s從x軸上a(L,0)點(diǎn)平行于OP射入磁場(chǎng)，并從OP上的b點(diǎn)垂直于OP離開(kāi)磁場(chǎng)，與y軸交于c點(diǎn)，最后回到x軸上的d點(diǎn)，圖中b、d兩點(diǎn)未標(biāo)出，已知L＝eq\f(5,4)m，sin53°＝eq\f(4,5)，cos53°＝eq\f(3,5)，不計(jì)微粒的重力，求：(1)微粒的比荷eq\f(q,m)；(2)d點(diǎn)與O點(diǎn)的距離l;(3)僅改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱而其他條件不變，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bx大小滿足什么條件時(shí)，微粒能到達(dá)第四象限。5.(2024·江西省十校聯(lián)考)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、二象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第三、四象限內(nèi)有平行于坐標(biāo)平面斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與x軸負(fù)方向的夾角為45°，從坐標(biāo)原點(diǎn)O向第二象限內(nèi)射出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子，粒子射出的初速度大小為v0，方向與x軸負(fù)方向的夾角也為45°，此粒子從O點(diǎn)射出后第三次經(jīng)過(guò)x軸的位置P點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為d，粒子第二次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后恰好從O點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?3)粒子從O點(diǎn)射出到第一次回到O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。6.(2024·云南昆明市期中)如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0沿x軸正方向射入第一象限內(nèi)的電、磁場(chǎng)區(qū)域，在長(zhǎng)為l、寬為d的虛線框內(nèi)有方向豎直向上、大小可控的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x>l的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。通過(guò)控制電場(chǎng)強(qiáng)度大小，可讓粒子從虛線框的右側(cè)射入磁場(chǎng)，并打到豎直放置的足夠長(zhǎng)的MN板上，已知N點(diǎn)坐標(biāo)為(l，d)，粒子重力不計(jì)。(1)若要使粒