2025年高考物理二轮专题复习- 电磁小专题 04 带电粒子的扭走运动试题

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带电粒子在电场力、磁场力、重力等等力的作用下，时而顺转、时而反转，呈现扭动着前进的运动状态。
在扭走运动过程中，运动轨迹、速度方向、速度大小往往呈现出重复性、对称性等特点。
x
y
O
E2
E1
v0
（一）电场方向随空间变化
B
B
B
B
B
B
（二）磁场方向随空间变化
B1
B2
U0
+q
A
B
U0
-U0
O
UAB
T
2T
T/2
3T/2
t
t＝0时刻射入
t＝T/2时刻射入
t＝T/4时刻射入
t＝3T/4时刻射入
（三）电场方向随时间变化
mg
mg
mg
qE
qE
v0
E
E
（四）磁场方向随时间变化（六）电场力、重力组合扭走
（五）电场力、磁场力组合扭走
O
y
x
E
B
+q
M
N
P
Q
v0
甲
T
T/2
3T/2
2T
t
O
E0
E
-E0
乙
1．（多选）如图甲所示，两平行极板MN、PQ的板长和板间距离相等，两板加上交变电压，使两板间产生如图乙所示的垂直于极板且随时间周期性变化的匀强电场，同种带电粒子沿两板间中线源源不断地射入电场，射入时的初动能均为Ek0。已知t＝0时刻
射入的粒子刚好从上板的右边缘平行于极板射出电场，
不计粒子重力及相互间的作用力，则（ ）
A．所有粒子都不会打到两极板上
B．所有粒子最终都平行于极板方向射出电场
C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0
D．只有（n＝0，1，2，…）时刻射入电场的粒子才能平行于极板射出电场
2．（多选）如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板
水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M。一带
电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打
在M上，已知重力加速度为g，则下列结论正确的是（ ）
A．两极板间电压为B．板间电场强度大小为
C．整个过程中质点的重力势能增大D．仅增大两板间距，该质点不可能垂直打在M上
3．（多选）（2022年湖北卷）在如图所示的平面内，分界线SP将宽度
为L的矩形区域分成两部分，一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，
另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，SP
与磁场左右边界垂直．离子源从S处射入速度大小不同的正离子，离子入射
方向与磁场方向垂直且与SP成30°角。已知离子比荷为k，不计重力．若离
子从P点射出，设出射方向与入射方向的夹角为θ，则离子的入射速度和对
应θ角的可能组合为（ ）
A．，0°B．，0°C．，60°D．，60°
A
B
D
C
甲
乙
4．如图甲所示，ABCD是一长方形有界匀强
磁场边界，磁感应强度按图乙规律变化，取垂直
纸面向外为磁场的正方向，图中AB＝AD＝
L，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以
速度v0在t＝0时从A点沿AB方向垂直磁场射入，
粒子重力不计。则（ ）
A．若粒子经时间恰好垂直打在CD上，则磁场的磁感应强度
B．若粒子经时间恰好垂直打在CD上，则粒子运动的加速度大小
C．若要使粒子恰能沿DC方向通过C点，则磁场的磁感应强度大小（n＝1，2，3，…）
D．若要使粒子恰能沿DC方向通过C点，磁场变化的周期（n＝1，2，3，…）
5．如图装置是由粒子加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、间距为Δd的相同平行金属板构成，极板间距离和板长均为L。加速电压为U0，两对极板间偏转电压大小相等均为U0，电场方向相反。质量为m，电荷量为＋q的粒子无初速地进入加速电场，被加速器加速后，从平移器下板边缘水平进入平移器，最终从平移器上板边缘水平离开，不计重力。下列说法正确的是（ ）
A．粒子离开加速器时速度
B．粒子通过左侧平移器时，竖直方向位移y1＝L/4
C．Δd与2L相等
D．只增大加速电压，粒子将不能从平移器离开