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當前位置： 2021年天津市靜海一中高考物理三模試卷> 試題詳情

如圖（圖一）所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度大小為E，磁場方向垂直于xOy平面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力）從坐標為（0，-R）的A點沿y軸正方向以大小為v₀的速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動。若僅撤去磁場，帶電粒子仍從A點以相同的速度射入，它將從圓形區(qū)域邊界的P點（在第一象限）射出，OP與y軸正方向的夾60°角。求：
（1）電場強度的方向和磁感應強度B的大??；
（2）粒子射出電場時的動能E_k；
（3）若保留原磁場，撤去電場，上述帶電粒子的速度大小變?yōu)?div dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math">

、方向變?yōu)閺腁點沿與y軸正方向夾30°角垂直射入第四象限的勻強磁場中，求帶電粒子從圓形區(qū)域邊界射出時位置坐標及在磁場中運動的時間t。上述情況下，如果在x軸上方的半圓形磁場邊界處安裝內(nèi)徑為R且涂有絕緣材料的擋板（圖二中用半圓形實線標出），設粒子與其碰撞時滿足鏡面反射規(guī)律，碰撞時粒子電荷量不變且無能量損失，請畫出粒子在磁場中的運動軌跡（畫軌跡不需要寫出分析過程）。
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【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：78引用：3難度：0.1

相似題

1．如圖直線MN上方有磁感應強度為B的勻強磁場。正、負電子同時從同一點O以與MN成θ=30°角的同樣速度v射入磁場（電子質(zhì)量為m,電荷為e）。求：它們從磁場中射出時出射點相距多遠？射出的時間差是多少？
發(fā)布：2024/9/20 8:0:8組卷：153引用：18難度：0.3
解析

2．如圖所示，粒子源S能在圖示紙面內(nèi)的360^o范圍內(nèi)發(fā)射速率相同、質(zhì)量為m、電量為+q的同種粒子（重力不計），MN是足夠大的豎直擋板，S到擋板的距離為L，擋板左側(cè)充滿垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，則下列說法正確的是（　?。?/div>

A．S發(fā)射的粒子速率至少為

，才能有粒子到達擋板

B．若S發(fā)射的粒子速率為

，則擋板能被粒子擊中部分的長度為2L

C．若S發(fā)射的粒子速率為

，粒子到達擋板的最短時間是

πm

D．若S發(fā)射的粒子速率為

，粒子到達擋板的最短時間是

πm

發(fā)布：2024/9/19 16:0:9組卷：139引用：2難度：0.4

解析

3．如圖甲所示，在平面直角坐標系xOy的第二象限中，有平行于y軸向下的勻強電場，在y軸的右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直坐標平面，磁感應強度大小B隨時間變化的關系如圖乙所示，在t=0時刻有一比荷為1×10⁴C/kg的帶正電粒子（不計重力）從坐標原點O沿x軸正方向以初速度v₀=2×10³m/s進入磁場，開始時，磁場方向垂直紙面向里，粒子最后到達x軸上坐標為（-2m,0）的P點，求：
（1）粒子在磁場中運動的軌跡半徑；
（2）粒子到達y軸時與O點的距離s；
（3）勻強電場的電場強度大小E。
發(fā)布：2024/9/21 2:0:8組卷：38引用：1難度：0.2
解析

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