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1、高考二轮专题复习七：电场和磁场（2）带电粒子在电场、磁场中的运动【高考热点】(1)电加速、电减速：动能定理法：qUmv2mv.牛顿第二定律和运动学公式法：aqU/md (2)电偏转：分解法、推论法、动能定理法 (3)磁偏转：定圆心、算半径、求时间(4)组合场: 分阶段运动 (5)复合场：匀速直线运动、匀速圆周运动、较复杂的曲线运动【高考预测】(2009安徽理综)19. 右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子A. 带正电，由下往上运动 B. 带正电
2、，由上往下运动C. 带负电，由上往下运动 D. 带负电，由下往上运动(2010安徽理综)23.(16分)如图1所示，宽度为的竖直狭长区域内（边界为），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为，表示电场方向竖直向上。时，一带正电、质量为的微粒从左边界上的点以水平速度射入该区域，沿直线运动到点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的点。为线段的中点，重力加速度为g。上述、为已知量。(1)求微粒所带电荷量和磁感应强度的大小；(2)求电场变化的周期；(3)改变宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求的最小值。 (2009安徽理综，2
3、3) (2011安徽理综，16) (2011安徽理综，23) (2012安徽理综，19)如图614所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成60角现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为()A.t B2t C.t D3t【例1】(2012新课标全国卷)如图8所示，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线
4、垂直。圆心O到直线的距离为R。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。【例2】如图所示,在直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场、垂直纸面向里的匀强磁场,O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,OMMPL.在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为m带电量为q的带电粒子从电场中坐标为(2L,L)的点以速度v0沿x方向射出,恰好经过原点O处射入区域又从M点射出,进入区域.(粒子的重力忽略不计)(1)求第三象限匀强电场场强E的大小.(2
5、)求区域内匀强磁场磁感应强度B的大小.(3)若带电粒子能再次回到原点O,区域内磁场的宽度应至少为多少？(4)上述运动中粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？【例3】(2012广东揭阳联考)如图72所示，竖直平面内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E12 500 N/C，方向竖直向上；磁感应强度B103 T，方向垂直纸面向外；有一质量m1102kg、电荷量q4105C的带正电小球自O点沿与水平线成45角以v04 m/s的速度射入复合场中，之后小球恰好从P点进入电场强度E22 500 N/C，方向水平向左的第二个匀强电场中不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1)O点到P点的距离s1；(2)
6、带电小球经过P点的正下方Q点时与P点的距离s2.【高考预测】1、（2012年5月吉林市质检）如图所示，A板发出的电子经加速后，沿水平方向射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是A当滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B当滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置下降C水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变2、空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化
7、的图象如图7所示。规定B0时，磁场的方向穿出纸面。一电荷量q5107 C、质量m51010 kg的带电粒子，位于某点O处，在t0时以初速度v0 m/s沿某方向开始运动。不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响。则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于()A m/s B. m/s C2 m/s D2 m/s3、 (多选)带电量与质量都相同的两个粒子，以不同速率垂直于磁感线方向射入同一匀强磁场中，两粒子运动的轨迹如图64所示，关于两个粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t及圆周运动周期T、角速度的表达正确的是()Av1v2 Bt1t2 CT1T2 D124、
8、如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B10.20 T，方向垂直纸面向里，电场强度E11.0105 V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO，与y轴的夹角AOy45，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B20.25 T，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E25.0105 V/m，在x轴上固定一水平的荧光屏一束带电荷量q8.01019 C、质量m8.01026 kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光
9、屏上的位置C.求：(1)离子在平行板间运动的速度大小；(2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标；(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2应满足什么条件？5、(2012江苏单科，15)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l的相同平行金属板构成，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U0加速后，水平射入偏转电压为U1的平移器，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
10、子射出平移器时的速度大小v1；(2)当加速电压变为4U0时，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Oxyz.保持加速电压为U0不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示.射入方向yyzz受力大小FFFF请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向6、 (2012苏北四市第三次调研)如图3所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁
11、场边界刚好相切。一质子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经时间打到极板上。(1)求两极板间电压U；(2)求质子从极板间飞出时的速度大小。8、(16分)如图2(a)所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为、两个区域,其边界MN、PQ,磁感应强度大小均为B,方向如图,区域高度为d,区域的高度足够大.一质量为m、电荷量为q的带电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入复合场后,恰能做匀速圆周运动.已知重力加速度为g. (a) (b) (
12、1)求电场强度E的大小；(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h；(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O点,需将磁场向下移动一定距离(如图(b)所示),求磁场向下移动的距离y及小球从O点释放到第一次回到O点的运动时间T.2、C 4、(1)5.0105 m/s(2)0.6 m(3)B20.3 T5、(1) v1 .(2) U4U1.(3)(a) B平行于x轴且E.E与Oxy平面平行B .(c)设电场方向与x轴方向夹角为若B沿x轴方向，由沿z轴方向射入时的受力情况得(fFsin )2(Fcos )2(F)2解得30，或150即E与Oxy平面平行且与x轴方向的夹角为30或150.同理，若B沿x轴方向，E与Oxy平面平行且与x轴方向的夹角为30或150. 6、(1)(2) 7、(1)(2) (3)(62)d8、(1)4103 s (2)(9.6102 m,3.6102 m)(3)10 m/s方向与x轴正向夹角为37易错警示:1忽略带电体的重力导致错误;2不能挖掘出隐含条件导致错误;3混淆处理“磁偏转”和“电偏转”的方法;4. 未能区分水平面与竖直面.1、2、(1) (2) (3)(1)L (4)3、(1) m(2)3.2 m
