《2015届高三物理二轮高考题型练：题型17 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《2015届高三物理二轮高考题型练：题型17 带电粒子在交变电场和磁场中的运动（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理备课大师 免费】 带电粒子在交变电场和磁场中的运动1如图 1 所示，在 面内存在着垂直于几何平面的磁场和平行于 y 轴的电场，磁场和电场随时间的变化规律如图 2 甲、乙所示以垂直于 面向里磁场的磁感应强度为正，以沿 y 轴正方向电场的电场强度为正t0 时，带负电粒子从原点 O 以初速度 y 轴正方向运动，t5t 0时，粒子回到 O 点，v 0、t 0、B 0已知，粒子的比荷 ，不计粒子重 1(1)求粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期；(2)求电场强度 3)保持磁场仍如图 2 甲所示，将图乙所示的电场换成图丙所示的电场t0 时刻，前述带负电粒子仍由 O 点以初速度 y 轴正方向运动，求粒子在
2、t9t 0时的位置坐标物理备课大师 免费】(1)2t 0(2) (3)( ，v 001)粒子在磁场中运动时，B0 2t 0.(2)粒子在 t5t 0时回到原点，轨迹如图所示，由牛顿第二定律 r 22r 1得 v 0由运动学公式：v 2v 0由牛顿第二定律：E 0q0 )x 轴，t 02t 0时间内，粒子位移(v 0 a( )2)2 子速度为 子以速度 y 轴，物理备课大师 免费】4t 0时刻，粒子运动的位移 v012a 25r 1，x 2x 1)根据粒子的周期性运动规律可知，t9t 0时刻的位置坐标为 ，代入数值22 为( ，v 02图 3 甲所示，在两块水平金属极板间加有电压 U 构成偏转电
3、场，一束比荷为 10 6 正电的粒子流(重力不计)，以速度 0 4 m/s 沿水平方向从金属极板正中间射入两板粒子经电场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场区域，O 为圆心，区域直径 1 m，水平方向成 45角区域内有按如图乙所示规律做周期性变化的磁场，已知 ，磁场方向以垂直于纸面向外为正粒子经偏转电场后，恰好从下极板边缘O 点与水平方向成 45斜向下射入磁场求：甲乙图 3(1)两金属极板间的电压 U 是多大？(2)若 .5 s，求 t0 s 时刻射入磁场的带电粒子在磁场中运动的时间 t 和离开磁场的位置(3)要使所有带电粒子通过 O 点后的运动过程中不再从 点间越过，求出磁场的变化周期案
4、(1)100 V(2)210 6 s射出点在 离 O 点 m(3)T 00 表示电场方向竖直向上t0 时，一带正电、质量为 m 的微粒从左边界上的 v 射入该区域，沿直线运动到 Q 点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 为线段力加速度为 d、E 0、m、v、g 为已知量图 4(1)求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小；(2)求电场变化的周期 T；(3)改变宽度 d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 T 的最小值物理备课大师 免费】(1) (2) (3) 2 1 1)根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，则mg因为微粒水平向右
5、做直线运动，所以竖直方向合力为 0.则 mg立解得：q .2)设微粒从 的时间为 圆周运动的周期为 m 联立解得 ，t 2 t 1t 2 . )若微粒能完成题述的运动过程，要求 d2R联立得 R1Q 段直线运动的最短时间 得，t 1 的最小值 t 1t 2 . 2 1 图 5 甲所示，竖直面的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界限制)一个质量为 m、电荷量为 q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度 Q 向右做直线运动若小球刚经过 D 点时(t0)，在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的磁场，使得小球能沿 线左下方 60角再次通过 D 点已知 D、Q 间的
6、距离为( 1)L，重力加速度为 g，t 0小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成3的影响求：物理备课大师 免费】(1)电场强度 E 的大小；(2)3)小球过 D 点后将做周期性运动则当小球运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度 在图甲中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹答案(1)mg/q(2) (3)轨迹见解析439解析(1)小球在电场中做匀速直线运动，根据二力平衡，有 mg )小球能再次通过 D 点，其运动轨迹如图所示，设圆弧半径为 r.xv 0几何关系得 x 0设小球做圆周运动的周期为 T，则T 2 T23由式得 39物理备课大师 免费】(3)当小球运动的周期最大时，其运动轨迹应与 切，如图所示由几何关系，有R ( 1)L0 3由牛顿第二定律，有m 式得 B0必考模型 5】带电粒子在交变电场和磁场中的运动1模型特点：存在电场、磁场，且发生周期性变化2表现形式：在组合场中，电场、磁场某一场发生周期性变化；在组合场中，电场、磁场都发生周期性变化；在叠加场中，电场、磁场发生周期性变化3应对模式
