《2013高三物理模拟金题高频考点详解特训 专题33 带电粒子在交变电场和磁场中的运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013高三物理模拟金题高频考点详解特训 专题33 带电粒子在交变电场和磁场中的运动（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（18 分）（2013 江西省景德镇二模）从阴极 K 发射的电子经电势差500V 的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长 0距 d=4平行金属板 后，在离金属板边缘 5放置一个直径D=20带有记录纸的圆筒（如图所示），整个装置放在真空内，电子发射的初速度不计。已知电子质量 m=0子电量 e=0考虑相对论效应。（1）若在两金属板上加上 000V 的直流电压（ A B） ，为使电子沿入射方向做匀速直线运动，应加怎样的磁场？（2）若在两金属板上加上 000t（V）的交流电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以 =4s 的角速度匀速转动，确定电子在记录纸上的偏转位移随时间变化的关系式并定性画出 1
2、s 钟内所记录的图形。 （电子穿过 时间很短，可认为这段时间内板间电压不变）解析：（1）由 21190 s 710m/s . 加直流电压时，板间场强 m (2 分)电子做直线运动时，由条件 应加磁场的磁感应强度 (2 分)方向垂直纸面向里。 . (2 分)（2013 年 2 月广东省名校质检）如图 a 所示，水平直线 方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷 q/m=106C/正电荷置于电场中的 O 点由静止释放，经过 /1510 ，电荷以 .5s 的速度通过 入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度 B 按图 b 所示规律周期性变化（图 b 中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通
3、过 为 t=0 时刻） 。求：（1）匀强电场的电场强度 E；（2）图 b 中 时刻电荷与 O 点的水平距离；（3）如果在 O 点右方 d= 68有一垂直于 足够大的挡板，求电荷从。 （3） （6 分）电荷从第一次通过 始，其运动的周期为：T，根据电荷的运动情况可知，电荷到达档板前运动的完整周期数为 15 个，有：电荷沿 动的距离：s=15d=60最后 8距离如图所示，有： （2013 江苏名校质检）如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，极板长 L=距足够大，两板的右侧有水平宽度 d=直长度足够大的有界匀强磁场，一个比荷为 的带负电粒子（其重力不计）以057速度从两板中间沿与板平行的方向射
4、入偏转电场，进入偏转电场5081/时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，1）粒子在磁场中运动的速率 v； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径 R；（3）磁场的磁感应强度 B。解析：(1)负电荷在偏转电场中的运动时间 50108.对比乙图,电荷在一个周期的第一个 内有偏转电压,第二个时间内匀速直线运动, 065：考查了粒子在电磁场中的运动点评：带电粒子在垂直的电场中做类平抛运动，在垂直的磁场中做匀速圆周运动类平抛运动可用平抛运动规律来处理，圆周运动的可建立几何关系来列式求解4. （2013 安徽省名校联考）如图所示，水平直线 方有竖直向上的匀强电场，场强 E=
5、0 4N/C。现有一个重力不计、比荷 q/m=106C/正电荷从电场中的 O 点由静止释放，经过 10，通过 的 P 点进入其上方的匀强磁场区域。磁场垂直于纸面向外。以电荷第一次通过 开始计时，磁感应强度 B 按图乙所示规律周期性变化。求：（1）电荷进入磁场时的速度 2）图乙中 t=210刻电荷与 P 点的距离。（3）如果在 P 点右方 d=105有一垂直于 足够大的挡板，求电荷从 O 点出发运动到挡板所需的时间。解析：电荷在电场中做匀加速直线运动，（2 分）1 分） 0（12 分） （2013 唐山一中检测）在如图甲所示的装置中，阴极 K 能够连续不断地发射初速不计的电子，这些电子经 P、K
6、 间的电场加速后，都能通过P 板上的小孔沿垂直于 P 板的方向进入 P 板右侧的区域，打到 P 板右侧 平行的荧光屏 Q 上的 O 点，由于 P、K 相距很近，所有电子通过电场所用时间忽略不计。现在 P 与 Q 间加垂直纸面向里的匀强磁场，且从某一时刻 t=0 开始，在 P、K 间加一周期性变化的电压，电压随时间的变，则从该时刻起，所有从小孔射出的电子恰好能全部打到荧光屏上。已知电子质量为 m，带电量为 e，粒子在磁场中做圆周运动的周期小于 4：（1）电子打到荧光屏上的范围；（2）从 t=0 时刻开始在电压变化的一个周期内，打到屏上距 O 点最近的电子与最远的电子的时间差。加速后的电子到达 Q
7、 屏上的 D 点所用时间为 ：（1 分）411 分）202t： （2 分） 0012236（2013 北京丰台期末）如图甲所示，两平行金属板 A、B 的板长 lm，板间距 dm，两金属板间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应。在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左右宽度 D=m，上下范围足够大，边界 与金属板垂直。匀强磁场的磁感应强度 B0 。现从 t0 开始，从两极板左端的中点 O 处以每秒钟 1000 个的速率不停地释放出某种带正电的粒子，这些粒子均以 0 5 m/s 的速度沿两板间的中线射入电场，已知带电粒子的比荷 0 8 C/子的重力和粒子间
8、的相粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变求：(1) t0 时刻进入的粒子，经边界 入磁场和射出磁场时两点间的距离；(2) 当两金属板间的电压至少为多少时，带电粒子不能进入磁场；(3) 在电压变化的第一个周期内有多少个带电的粒子能进入磁场。解析： （1）t0 时刻电压为零，粒子匀速通过极板由牛顿第二定律 （2 分）得： （1 分） （1 分）（2）考虑临界情况：粒子刚好不能射出电场对类平抛过程： 21 （3 分）联立解得 （1 分）（3）当 ，粒子可以射出电场，根据比例关系得第一个周期内能够出射的粒子数为 个（2 分）401305n7.（2013 西安联考）如图甲所示，两平行金属
9、板 A、 B 的板长 l= m，板间距103d=金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为 金属板垂直。在 t=0 时刻，两金属板间加如图乙所示的正弦交变电压，匀强磁场的磁感应强度 B=0从 t=0 开始，从两极板左侧的中点 O 以每秒钟 1000 个的数量不间断地释放出某种正电荷，这种带正电的粒子均以 105m/s 的速度沿两板间的中线 续进入电场，经电场后射入23磁场。已知带电粒子的比荷 0 7C/子的重力忽略不计，假设在计粒子间的相互作用。求： t0 时刻进入的粒子，经边界 入磁场和射出磁场时两点间的距离（结果保留两位有效数字） ；每秒钟有多少个带正电的粒子进入磁场；何时由 O 点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长，最长时间为多少？（3） （20 分）解析：的粒子才能通过电场而进入磁场，即只有一半的时间内有粒子能进入磁场，所以每秒钟有 500 个粒子进入磁场。 （2 分）只有当 A 板电势高于 B 板电势，且沿 B 板右侧边缘进入磁场的粒子，由于在电
