重难点16重力场电场磁场的组合-2021学霸向前冲高考物理二轮重难点必刷

重难点16重力场电场磁场的组合 1．如图所示，在xOy坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在y＞r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场。在xOy平面内，从O点以速度v0沿OA方向发射一个质量为m、电荷量为q的正粒子，且粒子恰好可以经过圆形磁场区域的圆心。OA与x轴夹角θ=30°，不计粒子所受重力。求： (1)磁感应强度B的大小； (2)粒子从O点出发到第二次到达x轴在磁场中运动的时间t。 2．如图所示的坐标系xOy中，x<0，y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，x轴上A点的坐标为（-L，0），y轴上B点的坐标为（0，2L）。有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点（图中未画出）运动到坐标原点O。不计重力。求： (1)粒子在B点的速度vB是多大？ (2)C点与O点的距离xC是多大？ (3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？ 3．一控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，矩形区域PP′M′M长度为L，宽度为d，内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E；区域MM′N′N长度也为L，宽度足够宽，内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。电荷量为q，质量为m的带正电的粒子以水平初速度从P点射入电场。边界MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力。 (1)若带电粒子以水平初速度v0从P点射入电场后，从MM′边界进入磁场，求粒子第一次射入磁场的位置到M点距离； (2)若要粒子只进入磁场一次并恰好从M′点射出，求带电粒子射入电场的水平初速度大小； (3)若要让粒子最终垂直P′N′边界射出，求带电粒子射入电场的水平初速度应满足的条件。 4．在如图所示的平面直角坐标系中，第二象限内存在磁感应强度为B1的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外；第一象限某矩形区域内存在磁感应强度B2=0.4T的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外。一个比荷为的带正电的粒子从点P（-10cm，0）发射进入第二象限，其速度，方向垂直于磁场B1且与x轴负方向夹角为30°；后从Q点以垂直y轴方向直接进入第一象限内的矩形磁场区域，再经M点以垂直x轴方向进入第四象限；整个第四象限存在大小、方向均未知的匀强电场，粒子经过该电场偏转后从N点进入无电场、磁场的第三象限区域，最终回到P点的速度与发射速度相同，不考虑粒子的重力。求： (1)第二象限内磁场的磁感应强度B1的大小； (2)粒子在矩形匀强磁场中的运动时间t和该磁场区域的最小面积S； (3)第四象限内匀强电场场强E的大小。 5．如图所示，在直角坐标系xOy中，过原点O的虚线MN与x轴的夹角为，虚线右侧区域内存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小B=0.2T，虚线左侧区域内存在沿x轴正方向的匀强电场，坐标为（-1m，2m）的P点处有一比荷=1×103C/kg的带正电粒子在坐标平面内以大小v0=100m/s的速度y轴负方向射入电场，恰好经过坐标原点O，不计粒子受到的重力。 (1)求匀强电场的电场强度大小E； (2)若该粒子从O点沿y轴负方向以v0射入磁场，求它从刚射入磁场到第三次（不计粒子刚进入磁场的那次）经过MN所用的时间t。 6．如图所示，在直角坐标系中第二象限存在半径为R的圆形匀强磁场，磁感应强度大小为（未知），磁场边界分别与x轴和y轴相切。y轴右侧（L未知）范围内存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。在空间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，磁场左边界与x轴交于N点。在圆形磁场最低点有一粒子源P，能沿纸面同时向的各个方向均匀发射速度大小为的带正电粒子（不计重力及粒子间的相互作用），粒子电荷量为q、质量为m，其中沿y轴正方向发射的粒子能从处沿x轴正方向射入电场，并恰好打到N点。在N点沿磁场左边界放置高为R的粒子收集板，打到收集板上的粒子被立即吸收。已知，。求： (1)圆形匀强磁场的磁感应强度大小； (2)打到收集板左侧和右侧的粒子数各占发射的总粒子数的比值； (3)若撤去收集板，粒子最终离开电磁场的y轴坐标区间。 7．如图所示，xoy平面内，第一象限的xop范围存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，xop所夹角，第二象限有平行于y轴的匀强电场，场强大小为E。一个带电微粒以速度从x轴上点平行于边界op射入磁场，先后过边界op上点b、垂直于y轴过轴上点c，最后回到x轴上的点d ，图中点b、d未标出。已知，不计微粒的重力，求： (1)微粒的带电性和比荷； (2)点d的位置坐标； (3)仅改变磁场强弱而其它条件不变，当磁感应强度 大小满足什么条件时，微粒能到达第四象限。 8．如图所示，直角坐标平面第Ⅰ象限内存在大