【創(chuàng)新設(shè)計】2019屆高考物理（人教版）第一輪復習課時作業(yè) x3-1-8-4（小專題）帶電粒子在復合場中的運動 word版含答案

1、1第4課時(小專題)帶電粒子在復合場中的運動1.(2014全國大綱卷，25)如圖1所示，在第一象限存在勻強磁場，磁感應強度方向垂直于紙面(xOy平面)向外；在第四象限存在勻強電場，方向沿x軸負向。在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在(d0)點沿垂直于x軸的方向進入電場。不計重力。若該粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為θ，求：圖1(1)電場強度大小與磁感應強度大小的比值；(2)該粒子

2、在電場中運動的時間。解析(1)如圖，粒子進入磁場后做勻速圓周運動。設(shè)磁感應強度的大小為B，粒子質(zhì)量與所帶電荷量分別為m和q，圓周運動的半徑為R0。由洛倫茲力公式及牛頓第二定律得qv0B＝mv20R0①由題給條件和幾何關(guān)系可知R0＝d②設(shè)電場強度大小為E，粒子進入電場后沿x軸負方向的加速度大小為ax，在電場中運動的時間為t，離開電場時沿x軸負方向的速度大小為vx。由牛頓第二定律及運動學公式得Eq＝max③3知，磁感應強度一定時，粒子進入磁

3、場的速度越大，在磁場中偏轉(zhuǎn)量越小。故當磁感應強度取最大值時，若粒子恰好不飛離屏，則加速電壓有最小值。設(shè)此時粒子剛好打在屏的最下端B點，根據(jù)帶電粒子在磁場中運動特點可知：粒子偏離方向的夾角正切值為tanθ＝h2r＋L代入數(shù)據(jù)得tanθ＝3即粒子偏離方向的夾角為θ＝60由幾何關(guān)系可知：此時粒子在磁場中對應的回旋半徑為R＝rtanπ－θ2代入數(shù)據(jù)得R＝0.1m3①帶電粒子在電場中加速時由動能定理得qU＝mv212②帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，洛倫

4、茲力提供向心力，由牛頓第二定律可得qvB＝mv2R③聯(lián)立①②③得U＝R2B2q2m代入數(shù)據(jù)得U＝60V故加速電壓的最小值為60V。答案60V2.(2014貴州省六校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)傳送帶和水平面的夾角為37，完全相同的兩輪和傳送帶的切點A、B間的距離為24m，B點右側(cè)(B點在場的邊緣)有一上下無限寬、左右邊界間距為d的正交勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度B＝103T。傳送帶在電機帶動下，以4ms速