2021届高三物理三轮复习重难点培优：带电粒子在电磁场的运动（1）(解析版）

2021届高三三轮物理重难点培优：带电粒子在电磁场的运动（1） 1.如图，x轴上方有电场强度为E的匀强电场，方向沿y轴正向，x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场。少轴正半轴上距O点h处的A点置有一粒子源，能沿x轴正向一个一个地先后射出质量均为m、电荷量各不相同的带负电粒子，且各个粒子射出的初速度相同均为v0。已知从粒子源射出的第一个粒子经过x轴上的C点进入磁场，并通过O点第一次离开磁场，O、C两点间距离为2h，不计粒子重力，求： (1)第一个粒子的电荷量； (2)第一个粒子在磁场中的运动时间； (3)匀强磁场的磁感应强度是否存在某个值，使后面射出的各个粒子从x轴上不同位置进入磁场后都能回到A点，若存在，这个磁感应强度的大小多大? 2.平面直角坐标系中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点与y轴正方向成60°角射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求 （1）粒子在磁场中运动的轨道半径R； （2）粒子在磁场中的运动时间t； （3）匀强电场的场强大小E． 3.平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,为: （1）粒子到达O点时速度的大小和方向; （2）电场强度和磁感应强度的大小之比。 4.如图所示，虚线所围圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成θ角．设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力。求： (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R； (2)电子在磁场中运动的时间t； (3)圆形磁场区域的半径r。 5.如图，在直角三角形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外.一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在边上某点以垂