热点22带电粒子在复合场中运动-高考物理30热点最新模拟题精练
展开1. (2024黑龙江重点高中质检)霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时,电子沿x轴做直线运动;入射速度小于v0时,电子的运动轨迹如图中的虚线所示,且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。下列说法正确的是( )
A. 入射速度小于v0时,电子在最高点与在最低点速度大小相等
B. 若电子入射速度为,则速度大小为时位置的纵坐标
C. 若将电子变为质量和电量不变的正电荷,入射速度小于v0时,轨迹与图中虚线相同
D. 入射速度在0
A. 电场强度的大小为 方向沿y轴负半轴
B. 做圆周运动的周期为
C. 从P运动到Q过程中小球电势能减小
D. 磁感应强度大小为
3. (2024江苏扬州期末) 如图1所示,在真空中有一光滑水平面xOy,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B;在第四象限存在沿-y轴方向的匀强电场,电场强度为E.质量为m,电荷量为-q的小滑块在xOy平面内从y轴上的P点进入磁场,速度大小为,方向与+y轴方向成30°角,刚好垂直于x轴进入由两平行挡板构成的狭缝MN中,狭缝足够长,宽度略大于滑块.已知滑块与挡板间动摩擦因数为,从M处离开狭缝时的速度大小为,在运动过程中电荷量保持不变。求:
(1)P点的纵坐标y;
(2)滑块克服摩擦力所做的功W;
(3)在图2中定性画出滑块从进入狭缝到离开狭缝过程的速度—时间图像;并利用此图像计算滑块在此过程中所受电场力的冲量大小I。
4. (2024福建泉州质检2) 如图,在直角坐标系中,y轴竖直,左侧存在一个垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场;右侧存在沿x轴负方向的匀强电场,y轴左侧场强大小为右侧的2倍。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点),从点以某一初速度沿y轴正方向射出,恰好经过原点O且此时速度方向刚好沿x轴负方向,继续运动一段时间后到达点。已知重力加速度大小为g。求:
(1)小球从M点运动到原点O过程中的水平加速度大小;
(2)y轴左侧电场强度的大小;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小B。
5. (2024江苏镇江质检)如图所示,自左向右的三个区域依次为竖直向下场强为E的匀强电场、场强为B的垂直纸面向里的匀强磁场以及由这两种场叠加形成的复合场。电场和磁场区域宽度相同均为d,复合场区域的宽度足够大。带电粒子在运动过程中不会离开复合场区。一带正电的粒子向右以一定的初速度由A处进入电场,经电场和磁场的偏转后再水平向右进入复合场区域。不计粒子重力。求:
(1)粒子刚进入A处的初速度的大小;
(2)若粒子刚进入复合场区域时的速度是刚进入A处初速度的两倍,请计算粒子刚进入复合场时,相对于A处在竖直方向偏移的距离以及该电荷的比荷;
(3)若取粒子刚进入复合场区域时为零时刻,其速度是刚进入A处初速度的两倍,计算该粒子在该场区运动时速度的最小值以及对应的时刻t。
6. (2024年3月福建泉州质检)如图甲所示,在水平地面上方分布有相互垂直的匀强电场与匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小为E,磁场方向垂直纸面向里。在离地高为h的O点处建立一直角坐标系xOy,y轴竖直向上。一个带正电小球A从O点以速率沿x轴负方向射出,恰好可以垂直打到地面。已知重力加速度大小为g,A受到的电场力恰好等于重力,运动过程中带电量不变,忽略空气阻力。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小B;
(2)若大量与A相同的小球仍从O点以速率在xOy平面内沿各个方向先后射出,小球间的相互作用均不计,落地后均不反弹,求小球落地点区间的长度;
(3)若撤去电场,小球仍从O点以某一速率沿y轴正方向射出,恰好不会打到地面。
i.求小球从O点射出时的速率;
ii.已知小球的速率v与时间t的关系如图乙所示,求小球速率达到最小时两个位置之间的距离。
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