《2013高考物理真题分类解析专题11带电粒子在电磁场中的运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013高考物理真题分类解析专题11带电粒子在电磁场中的运动（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品资料欢迎下载专题十一、带电粒子在电磁场中的运动+3+1（ 2021 高考浙江理综第20 题）注入工艺中,初速度可忽视的离子P 和 P ,经电压为 U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面对里,有确定的宽度的匀强磁场区域,如以下图,已知+3+离子 P 在磁场中转过 =30后从磁场右边界射出；在电场和磁场中运动时,离子P 和 PA. 在电场中的加速度之比为1 1B. 在磁场中运动的半径之比为3 1C. 在磁场中转过的角度之比为1 2D. 离开电场区域时的动能之比为1 3答案： BCD+3+3+解析： 离子 P 带电量为 e,P 带电量为 e, 由 qE=ma,可知离子 P 和
2、P 在电场中的加速度之比为1 3,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载选项 A 错误；由22qU= mv/2 ,qvB=mv/R,解得 R=2 mUqB2. 离子+3+P 和 P 在磁场中运动的半径之比为3 1,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载+3+3+选项 B 正确；画出离子P 和 P 在磁场中运动的轨迹,由几何关系可知,离子P 和 P 在磁场中转过的角度2+3+之比为 1 2,选项 C 正确；由 qU= mv /2 ,可知离子P 和 P 离开电场区域时的动能之比为1 3,选项 D正确；2（ 16 分
3、）.2021高考北京理综第 22 题 如以下图,两平行金属板间距为d,电势差为 U,板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场；带电量为+q、质量为 m的粒子,由静止开头从正极板动身,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动；忽视重力的影响,求：（ 1） 匀强电场场强 E 的大小；（ 2） 粒子从电场射出时速度的大小；（ 3） 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R；解析：（ 1）匀强电场场强 E=U/d；EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载2（ 2）由动能定理, qU=12mv ,解得 v=2qU；mEFIEFNEUGBFNKF
4、MEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载v2（ 3）粒子在磁场中做匀速圆周运动,qvB=m,REFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载解得 R= mv ；qBEFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载将速度 v 的值代入： R= 1B2mU ；qdEFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载3. （2021 高考福建理综第 22 题） 20 分 如图甲,空间存在范畴足够大的垂直于 xoy 平面对外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B；让质量为 m,电量为 q（ qv 1 为
5、使该粒子能经过Aa ,0 点,其入射角（粒子初速度与 x 轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sin 值：(3) 如图乙,如在此空间再加入沿y 轴正向、大小为 E 的匀强电场, 一粒子从 O点以初速度 v0 沿 x 轴正向发射；争论说明：粒子在xoy 平面内做周期性运动,且在任一时刻, 粒子速度的 x 重量 vx 与其所在位置的y 坐标成正比,比例系数与场强大小E无关；求该粒子运动过程中的最大速度值v m；2解析：（ 1）带电粒子以速率v1 在匀强磁场 B 中做匀速圆周运动,半径为R,有： qv1B=mv1 /R ,当粒子沿 y 轴正方向入射,转过半个圆周至A 点,该圆周半径为R1,有： R1
6、=a/2 ,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载解得： v 1=qBa2m；EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载（ 2）如图, O、A 两点处于同一圆周上,且圆心在x=a/2的直线上,半径为R；当给定一个初速度v 时,有两个入射角,分别在第1、2 象限,有sin = sin = a ；2REFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载由式解得： sin = aqB ；2mv（ 3）粒子在运动过程中仅电场力做功,因而在轨道的最高点处速率最大,用ym表示其 y 坐标,由动能定E
7、FIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载理,有： qEym= 12mv21m -2mv2EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载0由题知,有 vm=kym；v2如 E=0 时,粒子以初速度v0 沿 y 轴正方向入射,有： qvB=m 0R0v0=kR0,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载由式解得： vm= E +B20E+v2 BEFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载4. （ 18 分）（ 2021 高考山东理综第23 题）如以下
8、图,在坐标系xoy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy 面对里；第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.一质量为 m 、带电量为q 的粒子自 y 轴的 P 点沿 x 轴正方向射入第四象限, 经 x 轴上的 Q点进入第一象限, 立刻撤去电场,以后仅保留磁场；已知OP=d,OQ=2d, 不计粒子重力；（ 1）求粒子过 Q点时速度的大小和方向；（ 2）如磁感应强度的大小为确定值B0,粒子将以垂直 y 轴的方向进入 其次象限,求 B0；（ 3）如磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过 Q点,且速度与第一次过Q点时相同, 求该粒子相邻两次经过的
9、时间；Q点所用解析：（ 1）设粒子在电场中运动的时间为t 0 ,加速度的大小为a,粒子的初速度为v 0,过 Q点时速度的大EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载2小为 v ,沿 y 轴方向的分速度的大小为vy ,速度与 x 轴正方向的夹角为 ,由牛顿其次定律得： qE=ma,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载由运动学公式得： d= 12at 0 ,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载2d= v 0t 0,vy =at 0,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFE
10、JFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载v=v2v,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载20ytan = v y /v0联立式解得：v=2qEd,m=45；（ 2）设粒子做匀速圆周运动的半径为R1,粒子在第一象限 的 运 动 轨 迹如以下图, O1 为圆心,由几何关系可知O1OQ 为等腰三角 形 , 得 ：R1 =22 d；2由牛顿其次定律得： qvB0=mvR1EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载联立式解得： B0=mE 2qdEFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载
11、3）设粒子做匀速圆周运动的半径为R2,由几何分析【粒子运动的轨迹如以下图,O2、 O2是粒子做匀速圆周运动的圆心, Q、F、G、H 是轨迹与两坐标轴的交点, 连接 O2、O2,由几何关系知, O2FGO2和 O2QHO2均为矩形,进而知FQ、GH均为直径, QFGH也是矩形,又 FH GQ,可知 QFGH是正方形, QOF为等腰直角三角形；】可知,粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆,得：2R2=22 d；粒子在其次、第四象限的轨迹为长度相等的线段,得：FG=HQ=2 R2,设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为 t ,就有：EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢
12、迎下载t= FGHQv2R2 ；EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载联立解得： t=2+ 2md .qE5、（ 16 分）（ 2021 高考安徽理综第23 题）如以下图的平面直角坐标系xOy,在第象限内有平行于y 轴的匀强电场,方向沿y 正方向；在第象限的正三角形abcEFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载区域内有匀强磁场,方向垂直于 xOy 平面对里,正三角形边长为 L,且 ab 边与 y 轴平行；一质量为 m、电荷量为 q 的粒子,从 y 轴上的 p0 ,h 点,以大小为 v0 的速度沿 x 轴正方向射入电场,通过电场后从 x 轴上的 a（ 2h,0）点进入第象限, 又经过磁场从 y 轴上的某点进入第象限, 且速度与 y 轴负方向成 45 角,不计粒子所受的重力；求：（ 1）电场强度 E 的大小；（ 2）粒子到达 a 点时速度的大小和方向；（ 3） abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值；【 解析】（ 1）设粒子在电场中运动的时间为t ,就有x=vt=2h ,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIFKDNF精品资料欢迎下载y= 12at 2=h,EFIEFNEUGBFNKFMEINGFEJFBNEIF
