2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）素養(yǎng)提升18　帶電粒子在組合場中的運動

素養(yǎng)提升18帶電粒子在組合場中的運動1.（多選）如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場，第一、二、四象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里，第三象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外，P（－2L，0）、Q（0，－2L）為坐標(biāo)軸上的兩點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從P點沿PQ方向射入第三象限，不計電子的重力，則下列說法中正確的是（）A.若電子從P點出發(fā)恰好第一次經(jīng)原點O，運動時間可能為πB.若電子從P點出發(fā)恰好第一次經(jīng)原點O，運動路程可能為πC.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達(dá)Q點，運動時間一定為2D.若電子從P點出發(fā)恰好第一次經(jīng)原點O到達(dá)Q點，運動路程可能為πL或2πL2.（多選）（2024·四川成都模擬）在如圖所示的豎直平面內(nèi)，有一足夠長的條狀區(qū)域MNPQ，其間距為d，該區(qū)域內(nèi)以水平線OO'為界存在向上、向下的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度大小均為E。PQ右側(cè)存在足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一帶電粒子以速度v0從無限靠近O點的下方沿OO'方向射入電場，經(jīng)過一段時間后又從無限靠近O點的上方從電場射出。不計重力。則下列說法正確的是（）A.該粒子一定帶負(fù)電B.該粒子的比荷為vC.若該粒子以不同的速度從O點下方進(jìn)入，在磁場中運動的時間都相同D.若僅改變電場強(qiáng)度的大小，則粒子進(jìn)磁場和出磁場時經(jīng)過PQ上兩點的間距不變

3.（2024·江西南昌聯(lián)考）如圖，水平虛線MN上方一半徑為R的半圓區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，半圓磁場的圓心O在MN上，虛線下方有平行紙面向上的范圍足夠大的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從O點以大小為v0的初速度平行紙面射入磁場，速度方向與ON的夾角θ＝60°，粒子在磁場中運動的圓軌跡剛好與磁場邊界相切，粒子進(jìn)入電場后又從P點進(jìn)入磁場，OP＝32R，不計粒子的重力，求（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。唬?）粒子在電場和磁場中運動的總時間。4.（2024·重慶萬州模擬）如圖所示，半徑為R的圓形邊界，圓心為O，半徑Oe與直徑j(luò)p垂直，圓形邊界內(nèi)除扇形區(qū)域jOe外，存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，帶電平行金屬板ab、cd的長度均為R，間距為2R，圓形邊界與ac相切于e點，且e點是ac的中點，在平行板的右側(cè)放置一熒光屏，熒光屏與bd平行，且與bd的間距為R。一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子甲（不計重力），從p點以指向圓心O的速度垂直進(jìn)入磁場，然后從e點進(jìn)入勻強(qiáng)電場，最后從d點射出；再讓與粒子甲相同的粒子乙從p點垂直射入磁場，速度的大小與甲相同、方向與甲不同，乙從j點射出磁場，進(jìn)入電場，最后打在熒光屏上的f點，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；（2）粒子乙從p點到f點的運動時間。

5.（2024·黑龍江統(tǒng)考）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy中，y軸右側(cè)有三個足夠長的區(qū)域，區(qū)域邊界線均與y軸平行，其中Ⅰ、Ⅲ區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，其寬度均為d1；Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在沿著y軸正方向、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場，其寬度為d0。P為Ⅲ區(qū)域右邊界線與x軸交點。一帶負(fù)電粒子以一定的速度從O點出發(fā)沿x軸正方向射入磁場，一段時間后該粒子恰好以從O點出發(fā)時的速度從P點沿x軸正方向離開Ⅲ區(qū)域。不計粒子重力。（1）定性畫出粒子在三個區(qū)域中的運動軌跡；（2）求粒子在Ⅱ區(qū)內(nèi)的運動時間t0；（3）若粒子剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)時的速度與y軸正方向夾角為θ＝30°，求粒子在磁場中運動的總時間t。6.（2024·福建福州一模）如圖，x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第一、二象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1＝2B0、B2＝B0，第三象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在坐標(biāo)為（－l，－l）的P點由靜止釋放一電子，電子恰好能夠分別垂直通過x軸和y軸各一次后到達(dá)坐標(biāo)原點O處，已知電子的質(zhì)量為m，帶電荷量大小為e。（1）求第三象限內(nèi)電場強(qiáng)度E的大?。唬?）求電子從P點第一次運動到O處所經(jīng)歷的時間t