(浙江选考)2022届高考物理二轮复习专题三电场与磁场提升训练12带

2019年精心整理试题、试卷、学案、教案

1 / 11 （浙江选考）2019届高考物理二轮复习专题三电场与磁场提升

训练12带电粒子在复合场中的运动问题

1.如图所示,在xOy 平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场,其中0

(1)若v0未知,但粒子做圆周运动的轨道半径为r=a,求粒子与x 轴的交点坐标;

(2)若无(1)中r=a 的条件限制,粒子的初速度仍为v0(已知),问粒子回到原点O 需要使a 为何值?

2.(2017浙江杭州四校联考高三期中)如图所示,一带电微粒质量为

m=2.0×10-11 kg 、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V 的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=20 cm 的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20 cm,两板间距d=10 cm,重力忽略不计。求

:

(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1;

(2)偏转电场中两金属板间的电压U2;

(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B 至少多大?

3.(2018年2月杭州期末,13)在如图所示的平行板器件中,匀强电场E 和匀强磁场B 互相垂直。一束初速度为v 的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线②从右侧射出。粒子重力不计,下列说法正确的是( )

A.若粒子沿轨迹①射出,则粒子的初速度一定大于v

B.若粒子沿轨迹①射出,则粒子的动能一定增大

C.若粒子沿轨迹③射出,则粒子可能做匀速圆周运动

D.若粒子沿轨迹③射出,则粒子的电势能可能增大

4.(2017浙江绍兴高三模拟,3)如图所示,两块水平放置、相距为d 的长金属板C1D1、C2D2接在电压可调的电源上。长为L 的两板中点为O1、

O2,O1O2连线的右侧区域存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面C1处,从喷口连续不断喷出质量为m 、水平速度为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U0,墨滴在电场区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动,进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M 点。

(1)判断墨滴所带电荷是正电还是负电,并求其电荷量q;

(2)求磁感应强度B 的大小;

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2 / 11 (3)现保持喷口方向不变,使入射速度减小到v0的一半,墨滴将能经过磁场后又回到O1O2左侧电场区域,当墨滴经过磁场刚回到中线O1O2时,将电压U 调至多大,可以让墨滴从两金属板左侧C1C2之间离开电场?

5.如图所示为一种核反应研究设备的示意图。密闭容器中为钚的放射性同位素Pu,可衰变为铀核U 和α粒子,并放出能量为E0的γ光子Pu 可视为静止,衰变放出的光子动量可忽略)。衰变产生的质量为m 、电荷量为q 的α粒子,从坐标为(0,L)的A 点以速度v0沿+x 方向射入第一象限的匀强电场(电场强度方向沿y 轴负方向),再从x 轴上坐标(2L,0)的C 处射入x 轴下方垂直纸面向外的匀强磁场,经过匀强磁场偏转后回到坐标原点O 。若粒子重力可忽略不计,求

:

(1)电场强度E 的大小;

(2)磁感应强度B 的大小;

(3)钚在核反应中亏损的质量。

6.如图所示,y 轴上M 点的坐标为(0,L),MN 与x 轴平行,MN 与x 轴之间有匀强磁场区域,磁场垂直纸面向里。在y>L 的区域存在沿-y 方向的匀强电场,电场强度为E,在坐标原点O 点有一正粒子以速率v0沿+x 方向射入磁场,粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场。已知粒子的比荷为,粒子重力不计。

(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;

(2)从原点出发后带电粒子第一次经过x 轴,求洛伦兹力的冲量;

(3)经过多长时间,带电粒子经过x 轴。

7.

(2018年5月宁波诺丁汉大学附中高二期中)如图所示,在x 轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x 轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy 平面平行,且与x 轴成45°夹角。一质量为m 、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从y 轴上P 点沿y 轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,不计重力。

(1)求粒子从P 点出发至第一次到达x 轴时所需的时间;

(2)若要使粒子能够回到P 点,求电场强度的最大值。

8.如图所示,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L 、宽为d 、高为h,上、下两面是绝缘板.前、后两侧面M 、N 是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。整个管道置于磁感应强度大小为B 、方向沿z 轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x 轴正向流动。

(1)求开关闭合前,M 、N 两板间的电势差大小U0;

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