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高考新动向(三) 带电粒子在立体空
间中的运动
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第一部分:专题三 电场和磁场
物理
带电粒子在立体空间中的组合场、叠加场的运动问题,通过受力分析、运动分析,转换视图角度,充分利用分解的思想,分解为直线运动、圆周运动、类平抛运动,再利用每种运动对应的规律进行求解.
常见粒子在立体空间的运动轨迹特点,粒子的运动为一个轴方向的直线运动和垂直轴的平面中的曲线运动,或粒子从一个平面的曲线运动变换到另一个平面的曲线运动.
[例1] (2023·山东济宁市一模)如图所示,真空中的立方体棱长为0.8 m,底面中心处有一点状放射源S,仅在abcO所在平面内向各个方向均匀发射α粒子,所有α粒子的速率均为v=5.0×106 m/s,已知α粒子的比荷为eq \f(q,m)=5.0×107 C/kg,现给立方体内施加竖直向上的匀强磁场,使所有α粒子恰好能束缚在正方形abcO区域内.abfe面放有一个屏,该屏可以沿z轴左右平移.
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)在正方体内再施加竖直向上的匀强电场,要使所有粒子刚好都能从上表面中心P离开,求所加匀强电场的电场强度E的大小(结果用π表示);
(3)若匀强电场的电场强度的大小取第(2)问中的最大值,现让abfe