【浙江选考】2018年高考物理二轮专题复习提升训练：第12讲　带电粒子在复合场中的运动问题

提升训练12　带电粒子在复合场中的运动问题 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.如图所示,在xOy平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,其中0<x<a内有方向垂直xOy平面向里的磁场,在x>a内有方向垂直xOy平面向外的磁场,在x<0内无磁场。一个带正电q、质量为m的粒子(粒子重力不计)在x=0处以速度v0沿x轴正方向射入磁场。 (1)若v0未知,但粒子做圆周运动的轨道半径为r=a,求粒子与x轴的交点坐标; (2)若无(1)中r=a的条件限制,粒子的初速度仍为v0(已知),问粒子回到原点O需要使a为何值? 2.(2017浙江杭州四校联考高三期中)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=20 cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20 cm,两板间距d=10 cm,重力忽略不计。求: (1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1; (2)偏转电场中两金属板间的电压U2; (3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大? 3. (2016浙江名校协作体试题)如图,质量m=1×10-3 kg、电荷量q=1×10-2 C的带电粒子从竖直放置的两电容器极板AB之间贴着A极板以速度vx=4 m/s平行极板飞入两极板间,恰从极板B上边缘O点飞出,已知极板长L=0.4 m,极板间距d=0.15 m。电容器极板上方有宽度为x=0.3 m的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场,它们的磁感强度大小相等,均垂直纸面且方向相反, O为DC边中点,P为DC边中垂线上一点,带电粒子从O点离开电场,之后进入磁场,运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切,不计粒子的重力。求: (1)该电容器极板AB所加电压U大小; (2)匀强磁场的磁感应强度大小B; (3)若现在Ⅰ、Ⅲ区域所加磁感应强度大小B'=2 T,粒子射入O点后经过3次偏转打到P点,则OP的距离为多少? 4.(2017浙江绍兴高三模拟,3)如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板C1D1、C2D2接在电压可调的电源上。长为L的两板中点为O1、O2,O1O2连线的右侧区域存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场