1、2014届高考物理大二轮复习：带电粒子在组合场和叠加复合场中的运动（带解析） 计算题 如图所示的坐标系， x轴沿水平方向， y轴沿竖直方向在 x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限内存在沿 y轴正方向的匀强电场和垂直于 xOy平面向里的匀强磁场，在第四象限内存在沿 y轴负方向、场强大小与第三象限电场强度相等的匀强电场一质量为 m、电荷量为 q的带电质点，从 y轴上 y h处的 P1点以一定的水平初速度沿 x轴负方向进入第二象限，然后经过 x轴上 x -2h处的 P2点进入第三象限，带电质点恰能做匀速圆周运动，之后经过 y轴上 y -2h处的 P3点进入第四象限试求： (1
2、)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小 (2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度 答案： (1) (2) ，方向沿 x轴正方向 在如图所示的直角坐标系中， x轴的上方存在与 x轴正方向成 45角斜向右下方的匀强电场，场强的大小为 E 104 V/m.x轴的下方有垂直于 xOy面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B 210-2 T把一个比荷为 2108 C/kg的正电荷从坐标为 (0,1)的 A点处由静止释放电荷所受的重力忽略不计 (1)求电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间； (2)求电荷在磁场中做圆周运动的半径； (保留两位有效数字 ) (3)当电荷第二次到达 x轴时，电场立
3、即反向，而场强大小不变，试确定电荷到达 y轴时的位置坐标 答案： (1)10-6 s (2)0.71 m (3)(0,8) 如图甲所示，两平行金属板长度 l不超过 0.2 m，两板间电压 U随时间 t变化的 U-t图象如图乙所示在金属板右侧有一左边界为 MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度 B 0.01 T，方向垂直纸面向 里现有带正电的粒子连续不断地以速度 v0 105 m/s射入电场中，初速度方向沿两板间的中线 OO方向磁场边界 MN 与中线 OO垂直已知带电粒子的比荷 108 C/kg，粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计 (1)在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强
4、度当做恒定的请通过计算说明这种处理能够成立的理由； (2)设 t 0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场，求该带电粒子射出电场时速度的大小； (3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为 d，试判断： d的大小是否随时间变化？若不变，证明你的结论；若变化，求出 d的变化范围 答案： (1)见 (2)1.41105 m/s (3)d 0.2 m不随时间变化 坐标原点 O 处有一点状的放射源，它向 xOy平面内的 x轴上方各个方向发射 粒子， 粒子的速度大小都是 v0，在 0 y d的区域内分布有指向 y轴正方向的匀强电场，场强大小为 E ，其中 q与 m分别为 粒子的电荷量和质量；在 d y 2d的区域内分布有垂直于 xOy平面的匀 强磁场 ab为一块很大的平面感光板，放置于 y 2d处，如图所示观察发现此时恰无粒子打到 ab板上 (不考虑 粒子的重力 ) (1)求 粒子刚进入磁场时的动能； (2)求磁感应强度 B的大小； (3)将 ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上？并求出此时 ab板上被 粒子打中的区域的长度 答案： (1)2mv (2) (3)y d d d
