第十一章　階段復(fù)習(xí)(四)　電場和磁場-2025年高中物理大一輪復(fù)習(xí)

階段復(fù)習(xí)(四)電場和磁場知識網(wǎng)絡(luò)一、電場二、磁場規(guī)范訓(xùn)練(2023·廣東汕頭市仲元中學(xué)二模)現(xiàn)代科技中常常利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動，某控制裝置如圖所示，區(qū)域Ⅰ是eq\f(1,4)圓弧形均勻輻向電場，半徑為R的中心線O′O處的電場強度大小處處相等，且大小為E1，方向指向圓心O1；在空間坐標系O－xyz中，區(qū)域Ⅱ是邊長為L的正方體空間，該空間內(nèi)充滿沿y軸正方向的勻強電場E2(大小未知)；區(qū)域Ⅲ也是邊長為L的正方體空間，空間內(nèi)充滿平行于xOy平面，與x軸負方向成45°夾角的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在區(qū)域Ⅲ的上表面是一粒子收集板；一群比荷不同的帶正電粒子以不同的速率先后從O′沿切線方向進入輻向電場，所有粒子都能通過輻向電場從坐標原點O沿x軸正方向進入?yún)^(qū)域Ⅱ，不計帶電粒子所受重力和粒子之間的相互作用。(1)若某一粒子進入輻向電場的速率為v0，該粒子通過區(qū)域Ⅱ后剛好從P點進入?yún)^(qū)域Ⅲ中，已知P點坐標為(L，eq\f(L,2)，0)，求該粒子的比荷eq\f(q0,m0)和區(qū)域Ⅱ中電場強度E2的大?。?2)保持(1)問中E2不變，為了使粒子能夠在區(qū)域Ⅲ中直接打到粒子收集板上，求粒子的比荷eq\f(q,m)需要滿足的條件。解題指導(dǎo)關(guān)鍵表述關(guān)鍵表述解讀半徑為R的中心線O′O處的電場強度大小處處相等，且大小為E1，方向指向圓心O1當(dāng)電荷量為q的粒子經(jīng)O′點進入?yún)^(qū)域Ⅰ，受到輻向電場的靜電力，大小恒定，方向指向圓心O1。粒子在靜電力的作用下將做半徑為R的圓周運動。區(qū)域Ⅱ是邊長為L的正方體空間，該空間內(nèi)充滿沿y軸正方向的勻強電場E2(大小未知)進入?yún)^(qū)域Ⅱ的粒子速度指向x軸正方向，靜電力指向y軸正方向，所以粒子x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻加速直線運動。該粒子通過區(qū)域Ⅱ后剛好從P點進入?yún)^(qū)域Ⅲ中，已知P點坐標為(L，eq\f(L,2)，0)粒子在x軸方向的位移為L，滿足L＝v0ty軸方向位移為y＝eq\f(L,2)，滿足eq\f(L,2)＝eq\f(1,2)at2保持(1)問中E2不變，為了使粒子能夠在區(qū)域Ⅲ中直接打到粒子收集板上保持(1)問中E2不變，粒子在區(qū)域Ⅱ中的運動軌跡不變，仍然從P點進入?yún)^(qū)域Ⅲ中，速度方向和區(qū)域Ⅲ中的磁場垂直，在區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運動。如圖所示規(guī)范答題區(qū)評價項目(100分)自評得分書寫工整，卷面整潔(20分)有必要的文字說明，指明研究對象、過程、所用規(guī)律(20分)列式規(guī)范，無連等式，無變形