一轮复习8.5(定1和定2)带电粒子在复合场中的运动.docVIP

8.5带电粒子在复合场中运动1 班级 姓名 1.在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示.不计重力，求： (1)M、N两点间的电势差UMN； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r； (3)粒子从M点运动到P点的总时间t. 2.在如图所示的空间区域里，x轴下方有一匀强电场，场强方向跟x轴负方向成60°角，大小为E=8/3 ×105N/C，x轴上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，有一质子以速度υ=2.0×106m/s由x轴上A点（OA=20cm）从与x轴正方向成30°角射入磁场，恰好从坐标原点O穿过x轴射入电场，已知质子质量m=1.6×10-27kg，求 （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）质子经过电场后，再次射入磁场的位置和方向． 3.如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为 d，电场方向在纸平面内，而磁场方向垂直纸面向里．一带正电粒子从 O 点以速度 v0 沿垂直电场方向进入电场，在电场力的作用下发生偏转，从 A 点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半，当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，（带电粒子重力不计）求： （l）粒子从 C 点穿出磁场时的速度v； （2）电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E/B； （3）粒子在电、磁场中运动的总时间． 4.如图，在x＜0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度E=10N/C；在x＞0的空间中，存在垂直xy平面方向向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．一带负电的粒子（比荷q/m=160C/kg），在距O点左边x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力．求（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小和方向；（2）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；带电粒子开始运动后，第二次通过轴时距O点的距离是多少？（）带电粒子运动的周期．1.如图所示，在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.33T．水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场，电场强度E=200N/C．现有大量质量m=6.6×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19C的带负电的粒子，同时从边界PQ上的O点沿与x轴负方向成60°角射入磁场，射入时的速度大小为v=1.6×106m/s，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求： （1）带电粒子在磁场中运动的半径r； （2）粒子在电场中运动的时间t； 2.如图所示，真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小B=2×10-3　T，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=1.5×103　N/C．．从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比q /m =1×109　C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹均在纸面内，且粒子在磁场中的偏转半径也为r，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用．求： （1）粒子射入磁场时速度的大小； （2）沿x轴正方向射入磁场的粒子，到达y轴所需的时间； （3）与x轴正方向成30°角（如图所示）射入的粒子，到达y轴时的速度大小． 3.如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4m区域内，分布着电场强度E＝×106N/C的匀强电场，方向竖直向上；第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内，分布着磁感应强度大小均为B＝5.0×10－2T的匀强磁场，方向分别垂直于纸面向外和向里．质量为m＝1.6×10－27kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的带电粒子(不计粒子的重力)，从坐标点M(－4m，m)处，以×107m/s的速度平行于x轴向右运动，并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域． (1)求带电粒子在磁场中的运动半径r； (2)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间； (3)在图中画出粒子从直线x＝－4m到x＝4m之间的运动轨迹，并求出轨迹与y轴和直线x＝4m交点的纵坐标． 4.如图所示，虚线MN为电场、磁场的分界线，匀强电场E=103V/m，方向竖直向上，电场线与边界线MN成45°角，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B=1T，在电场中有一点A，A点到边界线MN的垂直距离AO=10cm，将比荷为×104C/kg的带负电粒子从A处由静止释放（电场、磁场范围足够大，粒子所受重力不计）．求： （1