2021届高考物理三轮复习强化训练：带电粒子在电磁场的综合应用

2021届高考物理三轮强化—带电粒子在电磁场的综合应用 1.如图所示，在空间直角坐标系中，I、II象限(含轴)有磁感应强度为，方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度为，方向竖直向上的匀强电场；III、IV象限(不含轴)有磁感应强度为，方向沿轴负方向的匀强磁场，光滑圆弧轨道圆心，半径为，圆环底端位于坐标轴原点。质量为，带电的小球从处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到点。质量为，带电小球的穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与同时运动到点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球(碰撞过程无电荷损失)。小球均可视为质点，不计小球间的库仑力，取，求： (1)小球在处的初速度为多大； (2)碰撞完成后瞬间，小球的速度； (3)分析球在后续运动过程中，第一次回到轴时的坐标。 2.如图所示，在竖直平面内，轴上方，以坐标原点为圆心、半径为的半圆与坐标轴分别交于点。的同心半圆弧与坐标轴交于，圆心与圆弧之间分布着的辐射状电场，电场方向沿半径背离圆心向外，圆心与圆弧电势差为。轴上方半圆外区域存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为。半圆内无磁场。正电粒子的粒子源在点，粒子从坐标原点被辐射状的电场由静止加速后进入磁场。从点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上边界射出磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。试求： (1)带电粒子的比荷； (2)上边界上有带电粒子射出磁场部分的长度 (3)现在只改变磁场高度，磁场上边界变为，试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。 3.如图所示,区域Ⅰ存在垂直于纸面向里的匀强磁场.磁感应强度为;区域Ⅱ存在竖直向上的匀强电场.电场强度为.两区域水平方向足够宽,竖直方向的高度均为.在磁场的上边界的点存在一个粒子源.该粒子源不断地向各个方向发射质量为,电荷量为的带负电的粒子,所有粒子的发射速率均相等.其中板位于磁场上边界,板位于电场下边界.粒子中水平向右射入磁场的粒子垂直击中板上的点(图中未画出).不计粒子重力和粒子间相互作用,求: (1)粒子的发射速率; (2)打在板的粒子中在磁场中运动的最短时间 (3)粒子打在板的区域长度 4.如图所示,在平面内,第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场,第三、四象限有平行纸面的匀强电场(图中未画出)。一质量为、电荷量为的带正电的粒子,从坐标原点以初速度,方