《高考物理三年真题高频考点精选 考点32 带电粒子在电场、磁场中的运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理三年真题高频考点精选 考点32 带电粒子在电场、磁场中的运动（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、、磁场中的运动【考点知识方法解读】电粒子在匀强磁场中的圆周运动可依据洛仑兹力提供向心力列方程解答。磁场中的匀速圆周运动可依据洛仑兹力提供向心力列方程解答。【最新三年高考物理精选解析】1(16 分) （2012江苏物理）如图所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场。 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反。质量为 m、电荷量为+q 的粒子经加速电压速后,水平射入偏转电压为 平移器,最终从A 点水平射入待测区域。不考虑粒子受到的重力。 .(1)求粒子射出平移器时的速度大
2、小2)当加速电压变为4，欲使粒子仍从 A 点射入待测区域，求此时的偏转电压U；(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为F. 现取水平向右为x 轴正方向，,建立如图所示的直角坐标系保持加速电压为变,，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，,粒子竖直总位移 y =2y= 。210，U =43）(a)由沿x 轴方向射入时的受力情况可知：B 平行于 x 轴。. 且 E =F/q。(b)由沿 y 轴方向射入时的受力情况可知：E 与面平行.F2+f 2 =( F)2，则f =2F，且 f =解得：B= 。c)设电场方向与x 轴方向夹角为。（2011 全国理综）如图，与水
3、平面成 45角的平面 空间分成 I 和 个区域。一质量为 m、电荷量为 q（q0）的粒子以速度 平面 的 区。粒子在 I 区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为 E；在 运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从 离开时到出发点 子的重力可以忽略。【解析】：带电粒子进入电场后，在电场力作用下沿抛物线运动，其加速度方向竖直向下，设其大小为 a，由牛顿运动定律得 qE=经过时间 子从平面 的点 入磁场，由运动学公式和几何关系得， 1粒子速度大小 。220速度方向与竖直方向的夹角为，。00 的距离为 2此后粒子进入磁场，在洛仑兹力作
4、用下做匀速圆周运动，圆周半径 . 2，弧 所张的圆心角为 2， 则点 点 ， 由几何关系得 + =45联立解得 202 与点 距 l=s0+ 联立解得 l= 0【点评】此题考查带电粒子在电场中的类平抛运动和磁场中的匀速圆周运动，难度中等。3（2011 重庆理综卷第 25 题）某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如图 4 所示，材料表面上方矩形区域 N 充满竖直向下的匀强电场，宽为 d；矩形区域 M 充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，长为 3s，宽为 s；磁场与电场之间的薄隔离层。一个电荷量为 e、质量为m、初速为零的电子，从 P 点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，
5、电子每次穿越隔离层，运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的 10%，最后电子仅能从磁场边界 MN飞出。不计电子所受重力。(1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比；(2)求电场强度的取值范围；(3)A 是 的中点，若要使电子在 A、 间垂直M于 A 飞出，求电子在磁场区域中运动的时间。，2 +0.9 n+) 。80 。280评】此题与科技实际结合紧密，情景新颖，难度较大，分值较高。4 （2010 山东理综）如图 3 所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为 d，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为 m、带电量+ q、重力不计的带电粒子，以初速度 直边
6、界射入磁场做匀图 3，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求（1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功 2）粒子第 n 次经过电场时电场强度的大小 3）粒子第 n 次经过电场所用的时间 4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值） 。解得 1()3）第 n 次经过电场时的平均速度 ，112则时间为 。1)2(（4）根据电场强度的大小的表达式 第一次经过电场时，21(n)n=1，E 1= ；第二次经过电场时，n=2，E 2=23；第三次经过电场时，n=3，E 3= ；，注意带电粒子在2157此可画出电场强度随时间变化的关系图线如图。 tE
