帶電粒子在組合場 復(fù)合場中的運(yùn)動 (滿分：100分時間：60分鐘)計(jì)算題(共5小題，每題20分，共100分。寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分)1(2020·保定期末)(20分)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的x軸上方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E1，第四象限內(nèi)OC與x軸正方向成60°角，OC與x軸間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，OC與y軸間存在垂直O(jiān)C向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E2。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的粒子從O點(diǎn)以與x軸正方向成30°角的初速度v0射入勻強(qiáng)電場E1中，經(jīng)一段時間后從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直穿過OC且剛好能到達(dá)y軸上的D點(diǎn)，已知O、Q間的距離為L，粒子重力不計(jì)，求：(1)場強(qiáng)E1、E2的大小及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)所用的時間t。2(2020·江蘇南京二模)(20分)如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域、區(qū)域的寬度均為L，高度均為3L。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從坐標(biāo)為(2L，L)的A點(diǎn)以速度v0沿x方向射出，恰好經(jīng)過坐標(biāo)為0，(1)L的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域。粒子重力忽略不計(jì)。(1)求電場強(qiáng)度大小E；(2)求粒子離開區(qū)域時的位置坐標(biāo)；(3)要使粒子從區(qū)域上邊界離開，可在區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場B2。試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小，并說明粒子離開區(qū)域時的速度方向。3(2020·南昌一模)(20分)如圖所示，金屬板PQ、MN平行放置，金屬板長為4a，間距為4a，二板間連接在輸出電壓為U的恒定電源兩端，上金屬板PQ中央有一小孔O，板間存在垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域PQNM，且OPOQa，PMQNa?，F(xiàn)將一帶電小球從距上板某一高度由靜止釋放，小球從小孔O進(jìn)入磁場，小球離開磁場后在平行金屬板間做直線運(yùn)動恰好從下板N端射出電場，已知重力加速度為g，求：(1)帶電小球的電荷量與質(zhì)量之比；(2)小球從釋放到從下板N端射出所需時間。4(2020·西安八校聯(lián)考)(20分)在如圖所示的空間里，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上滿足B。在豎直方向存在交替變化的勻強(qiáng)電場(豎直向上為正)，電場強(qiáng)度大小為E0。一傾角為、長度足夠長的光滑絕緣斜面放置在此空間，斜面上有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，從t0時刻由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)第7秒內(nèi)小球不會離開斜面，重力加速度為g。求：(1)第8秒內(nèi)小球離開斜面的最大距離；(2)第15秒內(nèi)小球未離開斜面，角應(yīng)滿足什么條件？5(2020·江蘇南通二模)(20分)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從A點(diǎn)以速度v0沿直線AO運(yùn)動，AO與x軸負(fù)方向成37°角，在第四象限內(nèi)的區(qū)域內(nèi)加一最小電場強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場后，可使小球繼續(xù)做直線運(yùn)動到MN上的C點(diǎn)，MN右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，小球在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動并恰好沒從右邊界飛出，已知小球在C點(diǎn)的速度大小為2v0，重力加速度為g，sin 37°0.6，cos 37°0.8，求：(1)小球的帶電性質(zhì)；(2)第二象限內(nèi)電場強(qiáng)度E1的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；(3)區(qū)域內(nèi)最小電場強(qiáng)度E2的大小和方向；(4)區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度E3的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。