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1、（广东专用）2020年高中物理 电子题库 电子题库 习题课带电粒子在组合场中的运动强化演练轻松闯关 新人教版选修3-1 (2020杭州十四中高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图5中的虚线所示在下列各图所示的几种情况中，可能出现的是()图5解析：选AD.A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后，A图中粒子应逆时针转，正确；C图中粒子应顺时针转，错误同理可以判断B错、D对图6如图6是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器(
2、带电粒子的重力不计)速度选择器内有互相垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，电场的场强为E.挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.挡板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是()A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/ED带电粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，带电粒子的比荷越小解析：选A.在加速电场中粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，B错误；经过速度选择器时满足qEqvB，可知能通过狭缝P的带电粒子的速
3、度等于，C错误；带电粒子进入磁场做匀速圆周运动，则有R，可见当v相同时，R，所以可以用来区分同位素，且R越小，比荷就越大，D错误带正电粒子(不计重力)以水平向右的初速度v0，先通过匀强电场E，后通过匀强磁场B，如图7甲所示，电场和磁场对该粒子做功为W1.若把该电场和磁场正交叠加，如图乙所示，再让该带电粒子仍以水平向右的初速度v0(v0)穿过叠加场区，在这个过程中电场和磁场对粒子做功为W2，则()图7AW1W2BW1W2CW1W2 D无法判断解析：选C.由v0知洛伦兹力小于电场力，粒子在两种情况下都向下偏电场力做的功WEqy，其中y为粒子沿电场方向偏转的位移，因图乙中洛伦兹力方向向上，故图乙中粒
4、子向下偏转的位移y较小，W1W2，故C正确图8(2020北京四中高二检测)MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图8所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知abbccd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为()A. B.C. D.解析：选A.粒子从a运动到d依次经过小孔b、c、d，经历的时间t为3个，由t3和T.可得：，故A正确质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图9所示已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不
5、计求：匀强磁场的磁感应强度B.图9解析：作粒子经电场和磁场中的轨迹图，如图所示设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：qUmv2粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：qvBm由几何关系得：r2(rL)2d2联立求解式得：磁感应强度B .答案： 图10(2020湖南浏阳一中高二检测)如图10所示，在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向右的匀强电场有一铅板放置在y轴处，且与纸面垂直现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板，而后从x轴上的D
6、处以与x轴正向夹角为60的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y轴上的C点已知OD长为l，求：(1)粒子经过铅板时损失了多少动能？(2)粒子到达C点时的速度多大？解析：(1)由动能定理可知此带电粒子穿过铅板前的动能Ek0qU，根据qvBm，得v，又由几何知识可得(如图)sin60即R，故v.由于洛伦兹力不做功，带电粒子穿过铅板后的动能Ekmv2，因此粒子穿过铅板后动能的损失为EkEk0EkqU(2)从D到C只有电场力对粒子做功，电场力做功与路径无关，根据动能定理，有qElmvmv2，解得vC.答案：(1)qU(2) 如图11所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀
7、强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示现有一个带电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场已知OP之间的距离为d，(不计粒子的重力)求：图11(1)Q点的坐标；(2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间解析：(1)设Q点的纵坐标为h，到达Q点的水平分速度为vx，则由类平抛运动的规律可知hv0tdvxt/2tan45vx/v0得h2d，故Q点的坐标为(0，2d)(2)粒子在电、磁场中的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的半径为R，周期为T.则由几何关系可知：R2dT2R/vvv0粒子在磁场中的运动时间为t2t27T/8粒子在电场中的运动时间为t1t12d/v0得总时间tt1t2(74)d/(2v0)答案：(1)(0，2d)(2)(74)d/(2v0)
