第11章　命题点8　带电粒子在组合场中的运动-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）配套精练

第十一章 磁　场 命题点8　带电粒子在组合场中的运动 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习 南方凤凰台 配套精练 物理(提高版) 1 1. (2022·南通海门区期末)如图所示，在y轴右方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面向里，磁感应强度为B.在y轴左侧－R≤y≤R的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场．x轴上A点与O点间距为d，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从x轴上的A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子重力． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 【解析】(1) 偏转角为60°，粒子做圆周运动的半径为r1＝R (1) 若粒子第一次经过磁场的偏转角为60°，求粒子在磁场中运动的速度v1. (2) 要使粒子经过磁场之后不再经过y轴，求电场强度E应满足的条件． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 2. (2022·海安监测)如图所示，在x轴上方有竖直向下的匀强电场，x轴下方－2d≤y≤0的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场．现有质量为m、电荷量为＋q的带电粒子(不计重力)，从P点(0，d)处沿x轴正方向以初速度v0射出，粒子第一次从M点(1.5d,0)进入磁场后恰好能够从磁场返回电场． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (1) 求磁感应强度B. (2) 让两个相同的该粒子先后从P点以初速度v0射出，要使两粒子在电场中相遇，求两粒子射出的时间差Δt(不计两粒子间的相互作用)． (3) 增大粒子在P点的发射速度，若粒子还能返回电场，求粒子的最大发射速度vm. 【解析】(1) 粒子在电场中做类平抛运动，有 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图， 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (3) 设粒子与x轴正方向成α角进入磁场做匀速圆周运动，其轨迹恰好与磁场下边界相切，则2d＝R＋Rcosα 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 3. (2022·如皋适应性考试)如图所示，圆心坐标为(－R,0)、半轻为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面，y轴右侧存在磁感应强度大小为0.5B、方向垂直坐标平面的匀强磁场，薄收集板MN位于y轴上－2R到－4R的区间上．PQ是均匀分布的线状电子源，P、Q点的坐标分别为(－R，－R)、(0，－R)，电子源沿y轴正方向持续发射速率相同的电子，已知电子的质量为m、电荷量为－e，不计电子间的相互作用． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (1) 若从PQ中点进入磁场的电子恰好能从y轴左侧打到Q点，求电子的速率v1. 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 【解析】(1) 电子恰好能从y轴左侧打到Q点，如图甲所示． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 能打到MN的临界轨迹如图丙所示： 丙 OM＝2r4sin θ，解得θ＝30° 能打到MN的电子在PQ上的长度为L＝2Rcosθ 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 4. 如图所示，在第一、四象限的0.5d≤y≤1.5d和－1.5d≤y≤－0.5d区域内存在磁感应强度大小可调、方向相反的匀强磁场；在第二、三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场．带电粒子以速度v0从点P(－4d,1.5d) 沿x轴正方向射出，恰好从O点离开电场．已知带电粒子的质量为m、电荷量为q(q>0)，不计粒子的重力． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (1) 求匀强电场的电场强度大小E. (2) 若磁感应强度大小均为B1时，粒子在磁场中的运动轨迹恰好与直线y＝－1.5d相切，且第一次离开第四象限时经过x轴上的S点(图中未画出)，求B1. (3) 若磁感应强度大小均为B2时，粒子离开O点后，经n(n>1)次磁偏转仍过第(2)问中的S点．求B2与B1的比值，并确定n的所有可能值． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 【解析】(1) 粒子在电场中做类平抛运动，则有 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 粒子在磁场中轨迹如图所示： 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (3) 在(2)中S点离O点距离为 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 由于R′>0，则n可取2、3、4、5. 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 谢谢观赏 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习 南方凤凰台