微点突破(18) 带电粒子在组合场中的运动问题-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

新高考方案系列丛书一书三用物理 微点突破（十八）带电粒子在组合场中的运动问题 精研一题 [解题关键] [典例]蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太 : 粒子在电场区中做类平抛运动，在磁场区中做 切入，点 阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜 匀速圆周运动，画出“8”字形轨迹的示意图。 源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中 从电场区进入磁场区前的轨迹与从磁场区进 隐藏点 的运动模拟蜜蜂的运动。如图甲所示，空间存在足 入电场区后的轨迹比较，具有相似性。 够大垂直纸面，方向相反的匀强磁场I、Ⅱ，其上、下 障碍点 在第(3)问中，持合要求的两种情况讨论。 边界分别为MN、PQ,间距为d。MN与PQ之间存 深得一法 在沿水平方向且大小始终为E=”粉的匀强电场 带电粒子在组合场中的常见类型归纳 当粒子通过MN进入电场中运动时，电场方向水平：(1)从电场进入磁场 向右：当粒子通过PQ进入电场中运动时，电场方向： 水平向左。现有一质量为m、电荷量为十g的粒子 电场中：加速直线运动 在纸面内以初速度。从A点垂直MN射人电场，： 一段时间后进入磁场Ⅱ，之后又分别通过匀强电场 磁场中：匀速圆周运动 和磁场1，以速度回到A点，磁场Ⅱ的磁感应强： 度B,=8m,不计粒子重力.求： 电场中：类平抛运动 品文 鼓场式 磁场中：匀速圆周运动 …Q P 电场 d 电场 (2)从磁场进入电场 --N A 磁场中：匀速圆周运动 磁场 磁场1 甲 乙 电场中：匀变速直线运动 (1)粒子在磁场Ⅱ中运动的速度大小： (2)磁场I的磁感应强度大小B1: 磁场中：匀速圆周运动 (3)仅撤去电场，粒子从A点与下边缘线成30°： 以初速度w'入射，如图乙所示。要使粒子能回到A 电场中：类平抛运动 点，求%'满足的条件。 全取一类 1.(多选)如图所示，在x>0区域有垂直纸面向外的 匀强磁场，磁感应强度为B,在x<0区域有沿x轴 正向的匀强电场。质量为 m、电荷量为q的带正电荷 粒子，以速度沿与y轴正 方向夹角为9 (≤<)的方向，从坐 标系的原点O处射入磁场，粒子的重力可以忽略 不计。粒子每次离开磁场后，都会从O点再次进 入磁场，即粒子以周期路径运动。下列说法中正确 的是 () 78 第二部分加练重点·补短板 A.粒子第一次经过y轴时的位置坐标：3.如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限里有一 为o,2g8n9 加速电场，一个电荷量为q、质量为m的带正电粒 子（不计重力），从静止开始经加速电场加速后，垂 B,粒子运动周期为T=2m(r二十tan2 直x轴从A(一4L,0)点进入第二象限，在第二象 gB 限的区域内，存在着指向O点的均匀辐射状电场， C.匀强电场的电场强度大小为m2Bvo cos 距O点4L处的电场 D,当粒子运动到离y轴最远位置时，将磁感应强： 强度大小均为E= 度减小到5，则粒子第一次离开磁场时，距0 qLBo2 16m,粒子恰好能垂 点距离为L= (3+√3)m0 直y轴从C(0,4L)点 2qB 进入第一象限，如图所 2.如图所示，在xO:平面的第二象限内有沿：轴负 示，在第一象限中有两个全等的直角三角形区域I 方向的匀强电场，电场强度 4 的大小E=10V/m,空间某 和Ⅱ，充满了方向均垂直纸面向外的匀强磁场，区 Q 域I的磁感应强度大小为B,区域Ⅱ的磁感应强 区域存在轴线平行于之轴的 E 圆柱形磁场区域，磁场方向 度大小可调，D点坐标为(3L,4L),M点为CP的 中点。粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子 沿：轴正方向。一比荷为2 能再次进入磁场。从磁场区域I进人第二象限的 =10'C/kg的带正电粒子从x轴上的P点以速度： 粒子可以被吸收掉。 0射入电场，方向与x轴的夹角0=30°。该粒子：(1)求加速电场的电压U: 经电场偏转后，由之轴上的Q点以垂直于轴的方： (2)若粒子恰好不能从OC边射出，求区域Ⅱ磁感 向立即进人磁场区域，经磁场偏转射出后，通过坐！ 应强度大小： 标为(0,0.15m,0.2m)的M点（图中未画出），且： (3)若粒子能到达M点，求区域Ⅱ磁场的磁感应强 速度方向与x轴负方向的夹角a=60°，其中OQ= 度大小的所有可能值。 0.2m,不计粒子重力。求： (1)粒子速度饰的大小： (2)圆柱形磁场区域的最小横截面积Smm(结果保 留两位有效数字)： (3)粒子从P点运动到M点经历的时间1（结果保 留三位有效数字)。 铺☑9(2)在右侧磁场中由牛顿第二定律得mB,一m二，解得r一 设粒子在磁场I,Ⅱ中的运动半径分别为广和，则B 马1y=2m45=专=1-2mm5-台：中金新 r ,粒子在电场中酒电场方的选动的距离y=受，则 =y-r2c0s45 为(o,) 8m2 因为4B= r (3)粒子在电场中微类平抛运动，