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专题验收评价
专题10 带电粒子(带电体)在复合场中的运动
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A. 常考题不丢分 1
【命题点01 带电粒子在组合场中的运动】 1
【命题点02 带电粒子在叠加场中的运动】 3
【命题点03 带电粒子在交变场中的运动】 5
【命题点04 电磁技术的应用】 7
B·拓展培优拿高分 10
C·挑战真题争满分 16
【命题点01 带电粒子在组合场中的运动】
1.(多选)(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)如图所示,在,的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A无初速度进入电场(不计粒子重力),粒子从上边界垂直QN第一次离开电场后,垂直NP再次进入电场。下列说法正确的是( )
A.粒子第一次离开电场的速度大小
B.磁场的磁感应强度大小
C.粒子第二次离开电场时的坐标
D.带电粒子从A点到第二次离开电场时运动的时间为
2.(2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考三模)如图所示,在区域Ⅰ有与水平方向成的匀强电场,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,磁感应强度大小为。区域Ⅰ、Ⅱ的边界均沿竖直方向。一质量为、电荷量为的微粒从区域Ⅰ的左边界点由静止释放。微粒沿水平虚线向右运动,进入区域Ⅱ,区域Ⅱ的宽度为。微粒从区域Ⅱ右边界的点(图中未画出)离开复合场区域,速度方向偏转了,重力加速度为。求:
(1)区域Ⅰ的电场强度大小。
(2)微粒进入区域Ⅱ时的速度大小。
3.(2023·云南红河·统考二模)如图所示,在x轴和y轴构成的平面内,有两条平行于y轴、且与y轴的距离均为的直线和,直线与y轴之间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,直线与y轴之间存在沿y轴负方向的有界匀强电场,有一个质量、电荷量的带正电的粒子,从坐标原点以速度沿x轴正方向进入磁场区域,经过坐标为的点后进入电场区域,最后恰好从与x轴的交点C射出电场,不计粒子的重力。()求:
(1)匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;
(3)粒子经过C点时的速度。
命题点02 带电粒子在叠加场中的运动】
4.(多选)(2023·贵州遵义·统考模拟预测)如图所示,有一光滑绝缘圆轨道竖直放置,其圆心为O,半径为R,A、B分别为圆轨道最低点和最高点,C为圆轨道上与圆心O等高的点。空间中存在垂直圆面向里的匀强磁场。有一带正电的小球(可视为质点),在圆轨道内侧沿逆时针方向做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球从C点到B点的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.机械能守恒 B.所需向心力逐渐减小
C.过B点时的速度可能为 D.洛伦兹力的冲量为零
5.(多选)(2023·全国·模拟预测)如图所示,空间中有正交的匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,匀强电场方向竖直向下,将一质量为m,带电量为的粒子沿水平向左以速度v抛入复合场中,忽略粒子的重力。已知匀强电场的强度大小,在粒子之后运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.
粒子偏离人射方向的最大距离为
B.
粒子在轨迹最低点的曲率半径为
C.粒子从抛出到最低点的过程电势能的变化量为
D.粒子运动过程中动能与电势能的总和是守恒的
6.(2023·河北·校联考模拟预测)我国空间站上安装有一种圆柱形磁控装置,其横截面如图所示。很窄的环柱形空间内有沿半径向外的磁场Ⅰ,其磁感应强度大小可近似认为处处相等;垂直于圆环平面同时加有匀强磁场Ⅱ和匀强电场(图中没画出),磁场Ⅰ与磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等。若一质量为、电荷量为的小球在圆环内沿顺时针方向做半径为、速率为的匀速圆周运动。
(1)判断匀强电场及磁场Ⅱ的方向;
(2)求匀强电场的电场强度的大小;
(3)以为坐标原点,垂直纸面向里为轴正方向,建立空间直角坐标系,当小球运动到位置时,撤去沿半径向外的磁场Ⅰ,同时开始计时,求小球经过z轴的时间以及经过轴时的坐标值。
【命题点03 带电粒子在交变场中的运动】
7.(2023·四川成都·统考二模)如图(a),空间直角坐标系中,有一边长为L的正方体区域,其顶点分别是a、b、c、d、O、、、,其中a、、在坐标轴上,区域内(含边界)分布着电场或磁场。时刻,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以初速度从a点沿ad方向射入区域,不计粒子重力。
(1)若区域内仅分布着沿y轴负方向的匀强电场,则粒子恰能从点离开区域,求电场强度E的大小;
(2)若区域内仅分布着方向垂直于平面向外的匀强磁场,则粒子恰能从边之间的