2020届高考物理二轮复习电场和磁场微专题突破 带电粒子在组合场中的运动问题

带电粒子在组合场中的运动问题

1、一带电粒子以初速度v先后通过匀强电场E和匀强磁场B(如图甲所示),电场和磁场对粒子做功为W1,若把电场和磁场正交叠加后(如图乙所示),粒子仍以v2(不计重力的影响)则

( )

A.W1=W2

B.W1>W2

C.W1

D.无法比较

2、如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子(不计重力)以某一初速度v0

沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为( )

A.d随v0增大而增大,d与U无关

B.d随v0增大而增大,d随U增大而增大

C.d随U增大而增大,d与v0无关

D.d随v0增大而增大,d随U增大而减小

B的方向垂直于纸面向里，磁感应强度3、如图所示，场强E的方向竖直向下，磁感应强度1

B的方向垂直于纸面向外，在S处有四个二价正离子，甲、乙、丙、丁垂直于场强E和磁2

感应强度1B 的方向射入，若四个离子质量==m m m m <甲乙丁丙，初速度v v v v <=<甲乙丁丙。

则运动到1234P P P P 、、、四个位置的正离子分别为( )

A.甲、乙、丙、丁

B.甲、丁、乙、丙

C.丙、乙、丁、甲

D.甲、乙、丁、丙

4、如图所示，一个质量为m ，电荷量为q 的带正电的粒子（不计重力），从静止开始经电压U 加速后，沿水平方向进入一垂直于纸面向外的匀强磁场B 中，带电粒子经过半圆到A 点，设OA ＝y ，则能正确反映y 与U 之间的函数关系的图像是（ ）

A. B.

C. D.

5、如图所示,M N 、是两个平行金属板,右侧有一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,圆心为O ,A B C D E F 、、、、、六个点将圆六等分.有两个质量相同且不计重力的带电粒子,分别由靠近M 板的P 点由静止释放,穿过N 板后,沿AO 方向进入磁场,分别从E 点和F 点离开磁场,下列说法正确的是( )

A.两带电粒子的带电性质不同

B.M板的电势低于N板的电势

C.两带电粒子在磁场中的运动时间相同

D.两带电粒子的电荷量之比为1:9

6、一个带电粒子以初速度0v垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示.在图所示的几种情况中,可能出现的是( )

A.

B.

C.

D.

7、如图所示，MN为两个同心金属圆环，半径分别为R1和R2，两圆环之间存在着沿金属环半径方向的电场，N环内存在着垂直于环面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，N环上

有均匀分布的6个小孔，从M 环的内侧边缘由静止释放一质量为m ，电荷量为+q 的粒子（不计重力），经电场加速后通过小孔射入磁场，经过一段时间，粒子再次回到出发点，全程与金属环无碰撞。则M 、N 间电压U 满足的条件是( )

A.22

26qB R U m =

B.22

25qB R U m =

C.22

232qB R U m =

D.22

23qB R U m

=

8、如图所示，空间内有两个平行边界，在边界外侧有垂直于平面向外的匀强磁场，左侧区域的磁感应强度为1B ，右侧区域的磁感应强度为2B ，两边界间有水平向右的匀强电场，电场强度为E 。在左侧边界A 点有一个质量为 m 、电荷量为+q 的粒子以初速度v 向右进入电

场，已知两边界间的距离为2

4mv d qE

=，下列关于粒子运动的说法正确的是（ ）

A.粒子从左向右经过电场的时间小于从右向左经过电场的时间

B. 12B B 、取适当的数值，粒子可以回到A 点

C.若12B B B ==,则粒子从出发到向右穿过左边界的时间可以为

2π8m mv

qB qE

+ D.若12B B B ==,则粒子从出发到向右穿过左边界时离A 点的距离可以为

8mv qB

9、如图所示,在x 轴上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。在x 轴下方存在匀强电场,方向垂直x 轴向上。一个质量为m 、电荷量为q 、重力不计的带正电粒子从y 轴上的a(0,h)点沿y 轴正方向以某初速度开始运动,一段时间后,粒子与x 轴正方向成45°进入电场,经过y 轴的b 点时速度方向恰好与y 轴垂直。求

（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r 和速度大小v （2）匀强电场的电场强度大小E

（3）粒子从开始到第三次经过x 轴的时间t 。

10、如图所示,在xOy 平面内,第一象限中有匀强电场,电场强度大小为E ,方向沿y 轴正方向。在x 轴的下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向里。今有一个质量为m 、电荷量为e 的电子(不计重力),从y 轴上的P 点以初速度0v 垂直于电场方向进入电场,经电场偏转后,沿着与x 轴正方向成45°方向进入磁场,并能返回到原出发点P 。

(1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况; (2)求P 点离坐标原点的距离h ;

(3)求电子从P 点出发经多长时间第一次返回到P 点。

11、如图所示为质谱仪的示意图，在容器A 中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A 下方的小孔1S 飘入电势差为U 的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过3S 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打到照相底片D 上。若这些粒子中有两种电荷量均为q 、质量分别为1m 和2m 的粒子（12m m ＜）。