发布时间 : 星期日 文章高考物理试卷分类汇编物理带电粒子在复合场中的运动(及答案)及解析更新完毕开始阅读34228ef7876fb84ae45c3b3567ec102de3bddf66
依题意：匀强电场的方向与x轴正向夹角应为135o。
设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，第一次在磁场中飞行的时间为t1，有
T④ 82?mT?⑤
qBt1?由几何关系可知，粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边夹角为45o。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为O2，O2必定在直线OO1上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点，则∠OO2P=90o。设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2，有
1t2?T⑥
4设带电粒子在电场中运动的时间为t3，依题意得
t3?T??t1?t2?⑦
由匀变速运动的规律和牛顿定律可知
?v?v?at3⑧
a?联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得
qE⑨ mE??（3）由几何关系可得：?OPO2?45
8Bv⑩ 5?故粒子自P点射出后将做类平抛运动。
则沿电场方向做匀加速运动：
S1?垂直电场方向做匀速直线运动：
12at? 2S2?vt? tan45??联立得
S1? S2t?5?m。 4qB
15．在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R＝0.2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝1.0T，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y坐标轴相切于原点O点。y轴右侧存在一个匀强电场，方向沿y轴正方向，电场区域宽度l＝0.1m。现从坐标为（﹣0.2m，﹣0.2m）的P点发射出质量m＝2.0×10﹣9kg、带电荷量q＝5.0×10﹣5C的带正电粒子，沿y轴正方向射入匀强磁场，速度大小v0＝5.0×103m/s（粒子重力不计）。 （1）带电粒子从坐标为（0.1m，0.05m）的点射出电场，求该电场强度；
（2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，﹣0.05m）的点回到电场，可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。
【来源】2019年四川省乐山市高三三模理综物理试题 【答案】（1）1.0×104N/C（2）4T，方向垂直纸面向外 【解析】 【详解】
解：（1）带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有：
2v0qv0B?m
r可得：r=0.20m=R
根据几何关系可以知道，带电粒子恰从O点沿x轴进入电场，带电粒子做类平抛运动，设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y 根据类平抛规律可得：l?v0t，y?12at 2根据牛顿第二定律可得：Eq?ma 联立可得：E?1.0?104N/C
（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度：vy?at?粒子射出电场时速度：v?2v0
qEl?5.0?103m/s=v0 mv0根据几何关系可知，粒子在B?区域磁场中做圆周运动半径：r??2y
v2根据洛伦兹力提供向心力可得： qvB??m
r?联立可得所加匀强磁场的磁感应强度大小：B??mv?4T 根据左手定则可知所加磁场方向垂直纸面向外。
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