专题三十一 带电粒子在复合场中的运动-【高考主旋律】2024年高考物理一轮复习微专题考向训练卷（新教材）

专题三十入 带电粒子在复合场中的运动 基础考点练 考点一带电粒子在组合场内的运动 (3)若粒子正好从QN的中点射出磁场，求粒子 在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离. [素养考查要点] 1.带电粒子在组合场中的运动规律和分析思路 2.处理磁场和磁场组合、电场和磁场组合带电粒子 运动问题：考查磁场、力学、电场等知识的综合应 用能力，审题能力、推理能力和规范表达能力. [典例导引门 考向2先磁场后电场 【题型要点】“五步”突破带电粒子在组合场中的 【例2】(2023·山东济宁市高三联考)如图所示， 运动问题 在第一象限内，存在垂直 于xOy平面向外的匀强E B.e 阴性)→基清场的性报、向、柔强、范围等 密动→带电彩了长次通过个同时，南受力括 磁场I,第二象限内存在 R M 泥确注粒千在不区城运动情边 《画统述→正建地周，粒子的运动轨迹图 水平向右的匀强电场，第· 根是区城和运动规住的不同，将粒子运可 三、四象限内存在垂直于xOy平面向外、磁感应 @规神一的过整划分为儿个不隔阶收，对不的 阶段选取不的规市处理 强度大小为B。的匀强磁场Ⅱ.一质量为、电荷 是到魏米地粒子消过不场区的交并处过 量为十q的粒子，从x轴上的M点以某一初速度 我关系)→速度大小和方向的关系，上一个区域州木 座度什什是下个风校的制速发 垂直于x轴进入第四象限，在xOy平面内，以原 考向1先电场后磁场 点O为圆心做半径为R。的圆周运动：随后进入 【例1】(2021·全国甲卷，25)如图，长度均为1的 电场运动至y轴上的N点，沿与y轴正方向成 两块挡板竖直相对放置， 45°角离开电场：在磁场I中运动一段时间后，再 间距也为1，两挡板上边 次垂直于x轴进入第四象限，不计粒子重力，求： 缘P和M处于同一水平 (1)带电粒子从M点进入第四象限时初速度的 线上，在该水平线的上方 大小vo: (2)电场强度的大小E: 区域有方向竖直向下的匀 (3)磁场I的磁感应强度的大小B1. 强电场，电场强度大小为 E;两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小 可调节的匀强磁场.一质量为m,电荷量为g(g> 0)的粒子自电场中某处以大小为的速度水平 向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下 边缘Q和N之间射出磁场，运动过程中粒子未 与挡板碰撞.已知粒子射入磁场时的速度方向与 PQ的夹角为60°，不计重力. (1)求粒子发射位置到P点的距离： (2)求磁感应强度大小的取值范围： ·157· 2.[电场、磁场组合综合问题](2021·湖南卷，13) [多维训练] 带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备 1.[先电场后磁场组合](2020·山东卷，17)某型号 的关键技术之一.带电粒子流（每个粒子的质量 质谱仪的工作原理如图甲所示，M、N为竖直放 为m、电荷量为十q)以初速度v垂直进人磁场， 置的两金属板，两板间电压为U,Q板为记录板， 不计重力及带电粒子之间的相互作用.对处在 分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、 xOy平面内的粒子，求解以下问题： Ⅱ两部分，M、N、P、Q所在平面相互平行，a、b为 M、N上两正对的小孔.以a、b所在直线为之轴， 向右为正方向，取轴与Q板的交点O为坐标 原点，以平行于Q板水平向里为x轴正方向，竖 直向上为y轴正方向，建立空间直角坐标系 Oxy.区域I、Ⅱ内分别充满沿x轴正方向的匀 2 强磁场和匀强电场，磁感应强度大小、电场强度 图(a) 图) 大小分别为B和E.一质量为m,电荷量为十4 (1)如图(a),宽度为2r1的带电粒子流沿x轴正 的粒子，从a孔飘入电场（初速度视为零），经b 方向射入圆心为A(0,1)、半径为1的圆形匀强 磁场中，若带电粒子流经过磁场后都汇聚到坐标 孔进人磁场，过P面上的c点（图中未画出）进入 原点O,求该磁场磁感应强度B1的大小： 电场，最终打到记录板Q上，不计粒子重力， (1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径R以及c (2)如图(a),虚线框为边长等于2r2的正方形， 点到轴的距离L; 其几何中心位于C(0,一r2).在虚线框内设计一 个区域面积最小的匀强磁场，使汇聚到O点的带 (2)求粒子打到记录板上位置的x坐标： 电粒子流经过该区域后宽度变为2r2,并沿x轴 (3)求粒子打到记录板上位置的y坐标（用R、d 正方向射出，求该磁场磁感应强度B2的大小和 表示)： (4)如图乙所示，在记录板上得到三个点1、2、 方向，以及该磁场区域的面积（无需写出面积最 小的证明过程)： sg,若这三个点是质子H、氚核H、氢核梦He的 (3)如图(b),虚线框I和Ⅱ均为边长等于r3的 位置，请写出这三个点分别对应哪个粒子（不考 正方形，虚线框Ⅲ和V均为边长等于r:的正方 虑粒子间的相互作用，不要求写出推导过程). 形.在I,Ⅱ、Ⅲ和N中分别设