《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 習(xí)題課 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 習(xí)題課 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、習(xí)題課 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1如圖所示的正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)中，有一粒子沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向飛入其中，并沿直線運(yùn)動(dòng)(不考慮重力作用)，則此粒子()A一定帶正電B一定帶負(fù)電C可能帶正電或負(fù)電，也可能不帶電D一定不帶電解析：選C題中帶電粒子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力，在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，而帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電場(chǎng)力方向及洛倫茲力方向判定，可知兩力必反向且與運(yùn)動(dòng)速度垂直，故無(wú)法判斷是何種帶電粒子，即帶正電、負(fù)電和不帶電粒子都滿足題設(shè)條件，故正確選項(xiàng)為C2(多選)在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)已知從左方水平射入的電子，穿過(guò)該區(qū)域時(shí)并未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，假設(shè)電子的重力忽

2、略不計(jì)，則在該區(qū)域中的E和B的方向可能正確的是()AE豎直向上，B垂直紙面向外BE豎直向上，B垂直紙面向里CE和B沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相同DE和B沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反解析：選ACD如果E豎直向上，B垂直紙面向外，電子沿圖中方向射入后，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上，二力可能平衡，電子可能沿直線通過(guò)E、B共存區(qū)域，A正確，同理B錯(cuò)誤；如果E、B沿水平方向且與電子運(yùn)動(dòng)方向相同，電子不受洛倫茲力作用，但電子受到與E反方向的電場(chǎng)力作用，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)，C正確；如果E、B沿水平方向，且與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，電子仍不受洛倫茲力，所受電場(chǎng)力與E反向，即與速度同方向，故電子做勻

3、加速直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)，D正確3如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(2)若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出，求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大??；(3)若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，但速度為原來(lái)的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間解析：(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為v，電場(chǎng)強(qiáng)度為E可判斷出粒子受到的洛倫茲力沿x軸

4、負(fù)方向，于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，且有qEqvB又Rvt0則E(2)僅有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在y方向上的位移為yv由式得y設(shè)在水平方向的位移為x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是xR又xa得a(3)僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度v4v帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，設(shè)軌道半徑為r，由牛頓第二定律有qvB又qEma由式得r由幾何知識(shí)得sin 即sin ，帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T由得帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tBTt0答案：(1)沿x軸正方向(2)(3)t04在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感

5、應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示不計(jì)粒子重力，求：(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t解析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩者的銜接點(diǎn)是N點(diǎn)的速度(1)設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，有cos ，v2v0粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程，有qUMNmv2mv，所以UMN(2)如圖所示，粒子在磁場(chǎng)中以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為ON，有qvB，所以r(3)由幾何關(guān)系得ONrsin ，設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，有ONv0t1，所以t1粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有t2T所以tt1t2答案：(1)(2)(3)4