课时作业(7) 培优课三 带电粒子在复合场中的运动-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

课时作业（七） 培优课三带电粒子在复合场中的运动答案精解P (建议用时：40分钟) [基础题组练] C.在磁场中转过的角度之比为1：2 L.(多选)空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向 D.离开电场区域时的动能之比为1：3 (垂直于纸面向里)的匀强磁场，如图所示，已知一 4.(多选)一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁 离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始 场中做圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水 自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为0，C 平且垂直于纸面向里，如图所示，下列说法正确的是 为运动的最低点.不计重力，则 ( () A.该离子带负电 A.沿垂直于纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺 B.A、B两点位于同一高度 时针方向 C.到达C点时离子速度最大 B小球一定带正电且小球的电荷量？一登 D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 C.由于洛伦兹力不做功，小球在运动过程中机械能 2.如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场， 守恒 电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于 D.由于合外力做功等于0，小球在运动过程中动能 纸面向里.三个带正电的液滴a、b、c电荷量相等， 不变 质量分别为。、m、m.已知在该区域内，a在纸面 内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运 [能力提升练] 动，（在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确 5.如图所示的区域中，OM左边为垂直于纸面向里的 的是 匀强磁场，右边是一个电场强度大小未知的匀强电 x ×↑x 场，其方向平行于OM,且垂直于磁场方向.一个质 量为m、电荷量为一q的带电粒子从小孔P以初速 ×右 度。沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度 中 方向与边界线的夹角0=60°，粒子恰好从小孔C垂 A.n.>4>n B.mm>m 直于OC射入匀强电场，最后打在Q点.已知OC= C,m:>,> D.m>mo>m 1,OQ=21,不计粒子的重力，求： 3.(多选)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的 (1)磁感应强度B的大小： 磷离子P+和P+,经电压为U的电场加速后，垂直 (2)电场强度E的大小. 进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有 XX×XX 一定宽度的匀强磁场区域，如图所示.已知离子P 在磁场中转过0=30°后从磁场右边界射出.在电场 和磁场中运动时，则离子P和P A.在电场中的加速度之比为1：1 B.在磁场中运动的轨迹半径之比为3：1 111+ 6.如图所示，以两席线P、Q为理想边界，中间存在平 7.如图所示，质量为m、带电荷量为十q的液滴，以速 行纸面且与边界垂直的电场，电场强度为E,方向 度v沿与水平方向成45°角斜向上进入正交的足够 水平向右，两侧为相同的磁感应强度大小为B的匀 大匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水 强磁场，方向垂直纸面向里.一质量为、带电荷量 平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在区域内做 为一9、重力不计的带电粒子以水平向右的初速度 直线运动，重力加速度为g,求： %从电场边界PQ之间的O点出发， (1)电场强度E和磁感应强度B各多大： (1)若粒子能到达边界Q,求O点到边界Q的最大 (2)当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为 距离： 竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而对磁 (2)若使粒子到达边界Q并进入磁场的偏转半径为 场的影响，此时液滴加速度的大小： R,求O点到边界Q的距离l2: (3)在满足(2)的前提下，液滴从A点到达与A点 (3)在题(2)的前提下，能使粒子从O点出发到再次 同一水平线上的C点（图中未画出）所用的时间. 回到O点的过程中，在磁场运动的时间最短，求电 场宽度d和全过程的运动时间t XX×X ×xXX B 45**D× ××X% ×××× XXXX ×××× ×××为 ×××× ·112.服颈（)离子在加逢电场中加逢，则有儿=之m, 速圆用运功时，有5=m号，得车径一器√可 在碰场中微匀速國周运动，则有B=m a' 则半径之比为1：二=√3：1，选项B正确：设磁场宽度为 3 联立解得n=官√ 2m6 d,由几何关系，有d=sin0,可知离子在磁场中转过的角度 当高子打在P点时八=是L, 正弦值之比等于半径倒数之比，即1：3，因为0=30°，则0= 解得m=gB2 60,故转过的角度之比为1：2，选项C正确：由U=之m 32U6 可知，离子离开电场时的动能之比等于电荷量之比，即1：3， (2)由gU=2m,B=四 1 选项D正确 4.BD解析带电小球在叠加场中，只有满足重力与电场力大 .1/2mU 得rBNg 9LU =V16U 小相等，方向相反时，小球受的合力只表现为洛伦兹力，洛伦 故U=16U2 兹力提供向心力，小球做匀速圆周运动，故小球所受电场力 9L2· 向上，小球带正电，