高考物理一轮复习 专题19 带电粒子在组合场运动解析版.docx

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高考物理一轮复习专题19带电粒子在组合场运动解析版

2020年5月全国名校联考最新高考模拟试题分项汇编（第一期）

带电粒子在组合场运动

1、（2020·山东省新高考质量测评联盟高三下学期5月联考）如图所示，在第一象限存在一竖直向下的匀强电场，在x≤0区域存在磁感应强度为B0的匀强磁场Ⅰ，方向垂直于xoy平面向外，在第四象限存在垂直于xoy平面向外另一匀强磁场Ⅱ（图中未画出）。

一带电粒子，质量为m，电量为+q，以速度v0从坐标原点沿x轴负向进入磁场Ⅰ，经过磁场Ⅰ和电场的偏转，与x轴正向成

角离开电场，再经过磁场Ⅱ的偏转，垂直y轴进入第三象限。

重力不计，求：

（1）电场强度E；

（2）磁场Ⅱ的磁感应强度B；

（3）若粒子能够再次进入电场，求粒子离开电场时获得的速度；若粒子不能再次进入电场，求轨迹与y轴的第三次（不包含起始点）相交的交点与O点的距离。

【答案】

（1）

；

（2）

；（3）

【解析】

（1）由

得

在电场中，粒子做平抛运动，由几何关系和平抛运动规律得

解得

，

（2）粒子在电场中的水平位移

，粒子出电场时的水平速度

由几何关系得，带电粒子在第四象限的半径为

即

由

得

（3）由几何关系知，带电粒子进入第三象限时距坐标原点的距离为

带电粒子在第三象限做圆周运动的直径为

因为

，所以带电粒子不能再次进入电场，轨迹与y轴第三次相交距坐标原点的距离为

代入得

2、（2020·陕西省渭南市高三下学期第二次质检）如图，两个水平宽度均为d＝0.2m的相邻区域Ⅰ、Ⅱ存在磁场和电场，其中区域Ⅰ有匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度B=0.1T，区域Ⅱ有水平向左的匀强电场E。

某带正电微粒从区域Ⅰ的左侧某点射入磁场，入射速度大小v=103m/s，与水平方向成30°。

已知微粒的比荷

，不计重力。

（1）为了使微粒不从Ⅱ区域的右侧射出电场，匀强电场的电场强度E至少为多大；

（2）现将区域Ⅰ的磁感应强度改变为B'=0.2T，通过调节E的大小，微粒在整个场区运动的时间不同，求微粒从进入到射出场区的最长时间。

（结果用根式表示）