步步高考前三個月訓練11帶電粒子在復合場中運動

1、訓練11帶電粒子在復合場中的運動圖11如圖1所示，ABC為豎直平面內的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里質量相同的甲、乙、丙三個小球中，甲球帶正電、乙球帶負電、丙球不帶電現(xiàn)將三個小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點，則()A經過最高點時，三個小球的速度相等B經過最高點時，甲球的速度最小C甲球的釋放位置比乙球的高D運動過程中三個小球的機械能均保持不變2如圖2所示，一個帶電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成角，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿方向斜向上的勻強磁場小球從

2、a點由靜止開始沿桿向下運動，在c點時速度為4 m/s，b是a、c的中點，在這個運動過程中()圖2A小球通過b點時的速度小于2 m/sB小球在ab段克服摩擦力做的功與在bc段克服摩擦力做的功相等C小球的電勢能一定增加D小球從b到c重力與電場力做的功可能等于克服阻力做的功圖33如圖3所示，在第二象限內有水平向右的勻強電場，電場強度 為E；在第一、四象限內分別存在如圖所示的勻強磁場，磁感 應強度大小相等有一個帶電粒子以初速度v0從x軸上的P點垂直進入勻強電場，恰好與y軸成45角射出電場，再經過一段時間又恰好垂直于x軸進入下面的磁場已知O、P之間的距離為d，則帶電粒子()A在電場中運動的時間為B在磁場

3、中做圓周運動的半徑為dC自進入磁場至第二次經過x軸所用時間為D從進入電場時開始計時，粒子在運動過程中第二次經過x軸的時間為圖44如圖4所示，在直角坐標平面的第象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場；磁感應強度為B，直線OA是磁場右側的邊界在 第象限，存在電場強度為E的水平向左的勻強電場，y軸是電場、磁場區(qū)域的分界線，曲線OM滿足方程xky2(k0)有一電荷量為q(q0)，質量為m的粒子(重力不計)，在曲線OM上某一點由靜止釋放，穿過y軸進入磁場中(1)試寫出帶電粒子穿過y軸時的速度大小與釋放點縱坐標的關系式；(2)若粒子從曲線OM上任意位置釋放，要求粒子穿過磁場區(qū)域后，都垂直于x軸射出求直線OA與x

4、軸的夾角的正切值(用題中已知物理量的符號表示)圖55如圖5所示，在xOy平面內，直線MN與x軸正方向成30 角，MN下方是垂直于紙面向外的勻強磁場，MN與y軸正方向間存在電場強度E105 N/C的勻強電場，其方向與y軸正方向成60角且指向左上方，一重力不計的帶正電粒子，從坐標原點O沿x軸正方向進入磁場，已知粒子的比荷107 C/kg，結果均保留兩位有效數(shù)字，試問：(1)若測得該粒子經過磁場的時間t1106 s，求磁感應強度B的大?。?2)粒子從坐標原點開始到第一次到達y軸正半軸的時間t；(3)若粒子的速度v01.0106 m/s，求粒子進入電場后最終離開電場時的位置坐標6如圖6所示，xOy平面

5、內存在著沿y軸正方向的勻強電場，一個質量為m、帶電荷量為q的粒子從坐標原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動當它經過圖中虛線上的M(2a，a)點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個矩形圖6勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)，又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經過M點已知磁場方向垂直xOy平面(紙面)向里，磁感應強度大小為B，不計粒子的重力試求：(1)電場強度的大??；(2)N點的坐標；(3)矩形磁場的最小面積7如圖7所示的環(huán)狀軌道處于豎直面內，它由半徑分別為R和2R的兩個半圓軌道、半徑為R的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成以水平線MN和PQ為界把空間分為

6、三個區(qū)域，區(qū)域和區(qū)域有磁感應強度為B的水平向里的勻強磁場，區(qū)域和有豎直向上的勻強電場一質量為m、電荷量為q的帶電小環(huán)穿在軌道內，它與兩根直軌圖7道間的動摩擦因數(shù)為(01)，而軌道的圓弧形部分均光滑在電場中靠近C點的地方將小環(huán)無初速度釋放，設小環(huán)電荷量保持不變(已知區(qū)域和的勻強電場強度大小為E，重力加速度為g)求：(1)小環(huán)在第一次通過軌道最高點A時的速度vA的大?。?2)小環(huán)在第一次通過軌道最高點A時受到軌道的壓力FN的大??；(3)若從C點釋放小環(huán)的同時，在區(qū)域再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強電場，其場強大小為E，則小環(huán)在兩根直軌道上通過的總路程多大？答案1CD2D3D4(1)v y(2)B 15(1)0.5 T(2)1.4106 s(3)(0,1.2 m)6(1)(2)(2a，a)(3)7(1)(2)11mgqB(3)見解析解析(3)在區(qū)域另加一勻強電場，小環(huán)受力有重力mg、摩擦力qE、電場力qE.由于01，則mgqEmg(1 )qE，故小環(huán)必能通過A點，以后有三種可能：可能第一次過了A點后，恰好停在K點在直軌道上通過的總路程為：s總4R可能在水平線PQ上方的軌道