带电粒子在复合场中的运动练习题Word文档下载推荐.docx

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注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

评卷人

一、选择题（题型注释）

1．带电荷量不变的微粒在匀强电场和匀强磁场的复合场中受重力、电场力、洛仑磁力（均不为0）作用，可能做的运动是

A.匀变速直线运动B.匀变速曲线运动

C.动能变化的直线运动D．动能不变的曲线运动

2．一个带正电荷的小球从a点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，某时刻小球运动到了b点，则下列说法正确的是

A．从a到b，小球可能做匀速直线运动

B．从a到b，小球可能做匀加速直线运动

C．从a到b，小球动能可能不变

D．从a到b，小球机械能可能不变

1．D

2．C

3．C

4．C

5．AC

6．C

3．如图所示，空间有磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小与方向应是（）

A．B/v，方向竖直向上

B．B/v，方向水平向左

C．Bv，垂直纸面向里

D．Bv，垂直纸面向外

4．如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为（　　）

A．

，

B．

C．

D．B

5．在空间某一区域中既存在匀强电场，又存在匀强磁场.有一带电粒子，以某一速度射入到该区域中（不计带电粒子受到的重力），则该带电粒子在区域中的运动情况可能是（）

A.做匀速直线运动B.做匀速圆周运动

C.做匀变速直线运动D.做匀变速曲线运动

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

二、填空题（题型注释）

6．如图所示,a、b、c、d四种离子,它们带等量同种电荷,质量为ma=mb＜mc=md,以不等的速率va＜vb=vc＜vd进入速度选择器后,有两种离子从选择器中射出,进入磁感应强度为B2的磁场.由此可以判断射向D1的是_________离子.（不计重力）

三、实验题（题型注释）

四、计算题（题型注释）

7．如图所示，直角三角形OAC（α=30˚）区域内有B=0.5T的匀强磁场，方向如图所示。

两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上，左板为高电势。

一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中。

带电粒子的荷质比为

，OP间距离为l＝0.3m。

全过程不计粒子所受的重力，求：

（1）要使粒子从OA边离开磁场，加速电压U需满足什么条件?

（2）粒子分别从OA、OC边离开磁场时，粒子在磁场中运动的时间。

8．如图，在XOY平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为Y轴，右边界为

的直线，磁场方向垂直纸面向外．一质量为m、带电量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从X轴上Q点以与X轴正方向45°

角进入匀强磁场．已知OQ＝d，不计粒子重力．求：

（1）P点坐标；

（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的取值范围；

（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的取值范围．

9．一个质量为

带电量为

的小球，每次均以初速度

水平向右抛出，抛出点距离水平地面的高度为

，不计空气阻力，重力加速度为

，求：

（1）若在小球所在空间加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度

的大小和方向？

（2）若在此空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球抛出后最终落地且其运动的水平位移为

，求磁感应强度

的大小？

10．如图，直角坐标系在一真空区域里，y轴的左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成θ=30°

角，y轴右方有一垂直于坐标系平面的匀强磁场，在x轴上的A点有一质子发射器，它向x轴的正方向发射速度大小为v=2.0×

106m/s的质子，质子经磁场在y轴的P点射出磁场，射出方向恰垂直于电场的方向，质子在电场中经过一段时间，运动到x轴的Q点。

已知A点与原点O的距离为10cm，Q点与原点O的距离为（20

-10）cm，质子的比荷为

。

求：

（1）磁感应强度的大小和方向；

（2）质子在磁场中运动的时间；

（3）电场强度的大小。

11．（18分）如图，POy区域内有沿y轴正方向的匀强电场，POx区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OP与x轴成θ角．不计重力的负电荷，质量为m、电量为q，从y轴上某点以初速度v0垂直电场方向进入，经电场偏转后垂直OP进入磁场，又垂直x轴离开磁场．求：

（1）电荷进入磁场时的速度大小

（2）电场力对电荷做的功

（3）电场强度E与磁感应强度B的比值

12．（8分）如图，在区域I分布有沿-y方向的匀强电场，场强大小为为E,区域II分布有垂直xoy向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两区宽度相同，有一个质子从I区的左侧垂直边界入射，恰好垂直II区右边界射出，求质子的入射速度。

13．（18分）如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。

左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；

中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。

一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程．求：

（1）中间磁场区域的宽度d；

（2）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。

14．（18分）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为Ek，由A孔射出，求：

（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小；

（2）加速器中交变电场的周期；

（3）设两D形盒间的加速电压为U，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间（不计在电场中的加速时间）。

15．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×

10-11kg、电荷量q=+1.0×

10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º

，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。

已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。

⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；

⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；

⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

16．（8分）如图所示，某区域有正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里.场强E＝10

N/C.磁感应强度B＝1T.现有一个质量m＝2×

10-6kg，带电量q＝+2×

10-6C的液滴以某一速度进入该区域恰能作匀速直线运动，求这个速度的大小和方向.（g取10m/s2）

17．（12分）如图，从阴极K发射的热电子，重力和初速度均不计，通过加速电场后，沿图示虚线垂直射入匀强磁场区，磁场区域足够长，宽度为L＝2.5cm。

已知加速电压为U＝182V，磁感应强度B＝9.1×

10-4T，电子的电量

，电子质量

（1）电子在磁场中的运动半径R

（2）电子在磁场中运动的时间t（结果保留

）

（3）若加速电压大小可以改变，其他条件不变，为使电子在磁场中的运动时间最长，加速电压U应满足什么条件？

18．（15分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；

第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x轴方向的宽度OA=20

cm，轴负方向无限大，磁感应强度B=1×

10-4T．现有一比荷为

=2×

1011C/kg的正离子（不计重力），以某一速度v0从O点射入磁场，α=600，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场．

（1）求离子进入磁场B的速度v0的大小；

（2）离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；

（3）若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．

19．（16分）如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m．电压为10V；

两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为

，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角

，不计离子重力．求：

（1）离子速度v的大小；

（2）离子的比荷q/m；

（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t．

20．（11分）如图所示，纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动，一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间，两金属板带等量异种电荷，粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出。

已知带电粒子的质量为m，电量为q，其重力不计，粒子进入磁场前的速度方向与带电板成θ=60°

角。

匀强磁场的磁感应强度为B，带电板板长为L，板间距为d，板间电压为U。

试解答：

（1）上金属板带什么电？

（2）粒子刚进入金属板时速度为多大？

（3）圆形磁场区域的最小面积为多大？

21．（19分）如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷

＝106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过

×

10－5s后，电荷以v0＝1.5×

104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻）．求：

（1）匀强电场的电场强度E的大小；

（保留2位有效数字）

（2）图b中t＝

10－5s时刻电荷与O点的水平距离；

（3）如果在O点右方d＝68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．（sin37°

＝0.60，cos37°

＝0.80）（保留2位有效数字）

22．（14分）如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向．一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝600，粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点且OQ间距是OC间距的2倍，不计粒子的重力，求：

（1）电场强度E的大小

（2）粒子从P运动到Q所用的时间t

（3）粒子到达Q点时的动能EKQ

23．如图所示，竖直放置的两块很大的平行带电金属板a、b相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的液滴从a板下边缘（贴近a板）以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小仍为v0，而方向变为水平，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板上的小孔进入匀强磁场，若磁场的磁感应强度大小为B=E/v0，方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为L，重力加速度为g.

（1）试通过计算说明液滴进入磁场后做什么运动？

（2）求液滴在电场和磁场中运动的总时间.

五、作图题（题型注释）

六、简答题（题型注释）

参考答案

7．　

（1）若加速电压U0＝125V，U<

U0，则r<

R，粒子从OA边射出；

（2）2π×

10－5s;

．

8．

（1）

（2）

（3）

9．

（1）

、竖直向上　　　　　

（2）

10．

（1）

，方向垂直纸面向里

（2）

（3）

11．

（1）

（2）

12．

13．

（1）

14．

（1）方向垂直纸面向里，

（3）

15．

（1）1.0

；

（2）100V；

（3）0.1T

16．20m/s，方向与水平方向成60°

角斜向右上方

17．

（1）0.05m

（2）

18．

（1）4×

106m/s

（2）

19．

（1）

20．

（1）上金属板带负电；

21．

（1）

（2）

（3）

22．

（1）

23．

（1）匀速直线运动

（2）