微專題10-帶電粒子在復合場中的運動

微專題10帶電粒子在復合場中的運動1.(2020·南京期中調(diào)研)如圖所示，在xOy平面內(nèi)，0<x<L的區(qū)域內(nèi)有一沿y軸正方向的勻強電場．x>L的區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場．某時刻，一帶正電的粒子從坐標原點以沿x軸正方向的初速度v0進入電場．之后的某一時刻，另一帶等量負電的粒子以同樣的初速度從坐標原點進入電場．正、負粒子從電場進入磁場時速度方向與電場和磁場邊界的夾角分別為60°和30°，兩粒子在磁場中分別運動半周后在某點相遇．兩粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用都可忽略不計．求：(1)正粒子從O點運動到A所用的時間．(2)正、負粒子的質(zhì)量之比m1∶m2.(3)兩粒子先后進入電場的時間差．2.(2020·廣東珠海質(zhì)量監(jiān)測)如圖所示，直線y＝eq\f(3x,4)與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場B2，直線x＝d與y＝eq\f(3x,4)間有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度E＝eq\f(4,3)×104V/m，另有一半徑R＝eq\f(1,6)m的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B1＝eq\f(6,5)T，方向垂直坐標平面向外，該圓與直線x＝d和x軸均相切，且與x軸相切于S點．一帶負電的粒子從S點沿y軸的正方向以速度v0進入圓形磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間進入磁場區(qū)域B2，且第一次進入磁場B2時的速度方向與直線y＝eq\f(3x,4)垂直．粒子速度大小v0＝1.0×105m/s，粒子的比荷為eq\f(q,m)＝5.0×105C/kg，粒子重力不計．(1)求粒子在圓形勻強磁場中運動的半徑r1和時間t1.(2)求d的值．(3)要使粒子不進入x軸的負半軸區(qū)域，求磁感應強度B2應滿足的條件．3.(2021·江蘇適應性考試)跑道式回旋加速器的工作原理如圖所示.兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的邊界平行，相距為L，磁感應強度大小相等、方向垂直紙面向里．P、Q之間存在勻強加速電場，電場強度為E，方向與磁場邊界垂直.質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P飄入電場，多次經(jīng)過電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)后，從位于邊界上的出射口K引出，引出時的動能為Ek.已知K、Q的距離為d.(1)求粒子出射前經(jīng)過加速電場的次數(shù)N.(2)求磁場的磁感應強度大小B.(3)如果在Δt時間內(nèi)有一束該種粒子從P點連續(xù)飄入電場，粒子在射出K之前都未相互碰撞，求Δt的范圍.4.(2021·蘇州期中調(diào)研)在平面直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場，其余三個象限內(nèi)存在著磁感應強度大小未知、方向如圖所示的磁場．質(zhì)量為m、電荷量為－q、不計重力的帶電液滴從M(0,2d)點以大小為v0的水平速度射入電場，經(jīng)N(3d,0)點進入勻強磁場Ⅰ，經(jīng)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3d，－\f(9,4)d))點進入勻強磁場區(qū)域Ⅱ，然后經(jīng)Qeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，－\f(15,4)d))點平行于x軸進入y軸左側(cè)的勻強磁場區(qū)域Ⅲ，取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.(1)求液滴到達N點時的速度．(2)求勻強電場的電場強度E的大?。?3)求區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁感應強度B1的大小．(4)如果在Q點有一個