2023届高考物理二轮小专题复习学案： 专题59带电粒子在组合场中的运动

专题59带电粒子在组合场中的运动

【知识梳理】

一、组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场交替出现．

二、分析思路

1．划分过程：将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理．

2．找关键点：确定带电粒子在场区边界的速度(包括大小和方向)是解决该类问题的关键．

3．画运动轨迹：根据受力分析和运动分析，大致画出粒子的运动轨迹图，有利于形象、直观地解决问题．

三、常见粒子的运动及解题方法

【专题练习】

1．如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图，演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（　　）

A．若要正常观察电子径迹，励磁线圈的电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看）

B．若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大

C．若同时减小I和U，则电子运动的周期减小

D．若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变

2．如图所示，两正对水平放置的带电平行金属板间形成匀强电场（不考虑边缘效应），金属板右下方以MN、PQ为上下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场高度为d，MN与下金属板等高，MP与金属板右端在同一竖直线上。一电荷量为q、质量为m的正离子，以初速度平行于金属板面从A点射入金属板间，不计离子的重力，离子恰好从下极板的右侧边缘垂直进入磁场区域，并从边界MP的P点离开磁场，则磁场的磁感应强度B大小为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，在边长为l的正方形ABCD区域中，区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域内有方向平行BC的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从D点沿DA方向射入磁场后恰好从BD的中点E进入电场，随后从B点射出电场，粒子重力不计。则（　　）

A．粒子带负电

B．电场中B点电势高于C点电势

C．粒子从B点射出时速度方向与DA边平行

D．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为

4．如图所示，虚线为匀强电场和匀强磁场的分界线，电场线与分界线平行。一带电粒子以初速度垂直于电场线射入电场，并能进入磁场。已知磁感应强度为B，粒子的比荷为k，不计粒子的重力。则粒子第一次进、出磁场两点的距离为（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，在第一象限内有沿，轴负方向的匀强电场，在第二象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，一个速度大小为v0的带正电的重力不计的带电粒子从距O点为L的A点射入磁场，速度方向与x轴正方向成60°时，粒子恰好垂直于y轴进入电场，之后通过x轴上的C点，C点距O点距离也为L。则电场强度E与磁感应强度B的大小比值为（　　）

A． B． C． D．

6．重力不计，初速度可忽略的带电粒子X和Y，经电压为U的电场加速后，从F点（F为磁场左边界AB的中点）垂直AB和磁场方向进入足够长的边界平行的匀强磁场区域，如图所示。已知X在磁场中转过90°后从磁场上边界射出，Y在磁场中转过53°后也从磁场上边界射出（）。则X和Y在电场和磁场中运动时，下列说法正确的是（　　）

A．在电场中的加速度大小之比为5：2 B．比荷之比为2：5

C．在磁场中运动的速度大小之比为5：2 D．刚离开磁场区域时的动能之比为1：4