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课时作业52 带电粒子在复合场中的运动
1.(2022·湖南卷)如图,两个定值电阻的阻值分
别为R1 和R2,直流电源的内阻不计,平行板
电容器两极板水平放置,板间距离为d,板长为
3d,极板间存在方向水平向里的匀强磁场。
质量为m、带电荷量为+q 的小球以初速度v
沿水平方向从电容器下板左侧边缘A 点进入
电容器,做匀速圆周运动,恰从电容器上板右
侧边缘离开电容器。此过程中,小球未与极板
发生碰撞,重力加速度大小为g,忽略空气
阻力。
(1)求直流电源的电动势E0;
(2)求两极板间磁场的磁感应强度B;
(3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场,使小
球离开电容器后沿直线运动,求电场强度的最
小值E'。
2.(2022·辽宁辽阳二模)如图
所示,在相互垂直的匀强电
场和匀强磁场中,固定一倾
角θ=30°的光滑绝缘斜面(足够长),匀强电场
的电场强度大小为E、方向竖直向上,匀强磁
场的磁感应强度大小为B、方向垂直斜面(纸
面)水平向外,一带正电小球(视为质点)静止
在斜面上的A 点,小球对斜面恰好无压力。重
力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求带电小球的比荷qm
;
(2)若其他情况不变,将电场方向变为竖直向
下,求小球刚要离开斜面时的速度大小以及小
球在斜面上连续运动的距离x;
(3)若其他情况不变,在A 点给小球一大小为
v的速度[即(2)中小球刚要离开斜面时的速
度],方向可在电场所在平面内水平向左到竖
直向上之间调整,不考虑小球落回斜面后的运
动,求小球从离开A 点至落回斜面的最长时间
tmax 以及小球在斜面上的落点区域的长度L。
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第九章 磁场 3
3.(2022·广东茂名二模)
如图所示,在区域Ⅰ有
与水平方向成45°的匀
强电场,电场方向斜向
左下方。在区域Ⅱ有竖
直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁
场,电场强度大小为E2=
mg
q
,磁感应强度大小
为B。质量为m、电荷量为-q 的粒子从区域
I的左边界P 点静止释放,粒子沿水平虚线向
右运动,进入区域Ⅱ,区域Ⅱ的宽度为d。粒子
从区域Ⅱ右边界的Q 点离开,速度方向偏转了
60°。重力加速度为g。求:
(1)区域Ⅰ的电场强度大小E1;
(2)粒子进入区域Ⅱ时的速度大小;
(3)粒子从P 点运动到Q 点的时间。
4.(2022·辽南协作体第二次模
拟)如图所示,在直角坐标系
xOy 的第一象限内存在匀强
电场,场强方向与x 轴正方向
的夹角θ=45°;在第四象限内
存在匀强磁场,磁感应强度方
向垂直于纸面向外。A 点是x 轴上的一点,到
O 的距离为a。一质量为m,电荷量为q 的带
正电的粒子以初速度v0 垂直于电场方向从O
点进入电场区域,继而通过A 点进入磁场区
域,然后再次进入电场区域。不计重力,求:
(1)电场强度的大小E;
(2)磁感应强度的最小值Bmin。
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5.(2022·天津和平区第二次质调)
如图所示,在平面直角坐标系xOy
的第一象限内,存在着平行于x 轴
的匀强电场,在第四象限内,存在
垂直于坐标系平面向外的匀强磁
场,一带电粒子从坐标为(0,-2L)的a 点与y
轴成一定角度以速度v0 射入磁场,之后从坐标
为(L,0)的b点垂直于x 轴进入电场,最后从
坐标为(0,2L)的c