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160623. (2016•西工大附中•五模) 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2m.一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)带电粒子在磁场中运动时间;
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
共享时间:2016-05-14 难度:4
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律 有
代入数据得:r=2m
轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,
由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°。
在磁场中运动时间
代入数据得:t=5.23×10﹣5s
(2)带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动
设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,
则:
设Q点的横坐标为x
则:
故x=5m.
(3)电场左边界的横坐标为x′。
当0<x′<3m时,如图2,设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′,
则:
又:
由上两式得:
当3m≤x'<5m时,如图3,有
将y=1m及各数据代入上式得:    
答:(1)带电粒子在磁场中运动时间为t=5.23×10﹣5s。
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标x=5m。
(3)电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系为:当0<x′<3m时,
当3m≤x'<5m时,
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
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考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
160433. (2018•西安中学•五模) 如图所示xOy坐标系中,在y>0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场;在﹣l≤x≤0的第Ⅲ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场;在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出)。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(﹣l,0)点射入电场区域,粒子重力可忽略。粒子经过N(0,)点后,以恒定速率经P(,0)点进入磁场区域并回到M点。求
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从N点到M点所用的时间t。(结果可保留根式)

共享时间:2018-05-14 难度:2 相似度:1.5
160824. (2015•西安中学•一模) 如图所示,平面直角坐标系xOy中,在第二象限内有竖直放置的两平行金属板,其中右板开有小孔;在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域,其圆心与小孔的连线与x轴平行,该区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里:在y<0区域内有电场强度为E的匀强电场,方向与x轴负方向的夹角为60°.一个质量为m,带电量为﹣q的粒子(不计重力),从左金属板由静止开始经过加速后,进入第一象限的匀强磁场.求:
(1)若两金属板间的电压为U,粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少?
(2)若粒子在磁场中运动时,刚好不能进入的中心区域,此情形下粒子在磁场中运动的速度大小.
(3)在(2)情形下,粒子运动到y<0的区域,它第一次在匀强电场中运动的时间.
共享时间:2015-03-10 难度:4 相似度:1.5
206246. (2024•西安一中•十模) 德优题库如图所示在直角坐标系xOy的第一象限中,0≤x≤d的空间存在着沿y轴正方向的匀强电场,在x>d的空间存在着垂直纸面方向向外的匀强磁场,一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上的A点,以速度v0沿x轴正方向进入电场,带电粒子在电磁场作用下,从A点依次经过B点和C点,A、B、C三点的坐标分别为(0,d-
3
6
d)、(d,d)、(2d,0),不计带电粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从A到C的运动时间t。
共享时间:2024-07-05 难度:2 相似度:1.5
206595. (2023•西工大附中•十三模) 德优题库空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B。一带电粒子以速度v由P点沿如图所示的方向射入磁场,该粒子运动到图中Q点时的速度方向与在P点时速度方向垂直且速度方向如图中Q点箭头所示,已知P、Q间的距离为d。若保持粒子在P点时的速度不变,而将匀强磁场换成匀强电场,电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直,在此电场作用下粒子从P点沿图示方向运动并依然能通过Q点,不计粒子重力。求:
(1)该粒子的比荷;
(2)电场强度的大小。
共享时间:2023-07-21 难度:2 相似度:1.5
160037. (2021•西安中学•三模) 如图所示,在坐标系xOy中,第一象限除外的其它象限都充满匀强磁场Ⅰ,磁感应强度都为B1=0.12T,方向垂直纸面向内.P是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离l=0.40m.一比荷=5.0×107C/kg的带正电粒子从P点开始进入匀强磁场中运动,初速度v0=3.0×106m/s,方向与y轴正方向成夹角θ=53°并与磁场方向垂直.不计粒子的重力作用.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R.
(2)在第一象限中与x轴平行的虚线上方的区域内充满沿x轴负方向的匀强电场(如图a所示),粒子在磁场中运动一段时间后进入第一象限,最后恰好从P点沿初速度的方向再次射入磁场.求匀强电场的电场强度E和电场边界(虚线)与x轴之间的距离d.
(3)如果撤去电场,在第一象限加另一匀强磁场Ⅱ,磁场方向垂直于xoy平面.在第(2)问虚线位置放置一块长度为L=0.25m的平板,平板的左边缘与y轴对齐(如图b所示).带电粒子仍从P点开始运动,欲使带电粒子第一次进入第一象限运动时不打到板上,求磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小和方向应满足什么条件?
共享时间:2021-04-01 难度:2 相似度:1.5
206156. (2025•高新一中•六模) 如图,在y≥0,0≤x≤4d垂直于纸面(xy平面)向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在y<0,0≤x≤4d的区域中存在沿y轴正方向的匀强电场;一质量为m、所带电荷量为q(q>0)的粒子沿平行于x轴的方向在M(0,d)点射入磁场。
(1)若无论电场强度的大小是多少,粒子均可以从N(4d,d)点沿平行于x轴的方向射出磁场,求粒子射入磁场时速度的大小v1
(2)若粒子射入磁场时速度的大小为v2,且仍可以从N(4d,d)点沿平行于x轴的方向射出磁场,求此情况下电场强度的大小;
(3)若电场强度可任意加大,要粒子从磁场右边界飞出,求满足条件的射入速度最小值v3

 
共享时间:2025-05-27 难度:2 相似度:1.5
206645. (2023•交大附中•三模) 如图所示,直线MN与两平行极板垂直.两极板之间存在匀强电场,电场强度大小为E,方向向右,极板间距离为d,S1、S2为极板上的两个小孔.在MN下方和两极板外侧区域存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.MN上方有一绝缘挡板PQ,与MN平行放置.从小孔S1处由静止释放的带正电粒子,经电场加速后,恰能从小孔S2进入磁场,飞出右侧磁场后与挡板PQ相碰.已知两小孔S1、S2到直线MN的距离均为d,粒子质量为m、电量为q,与挡板碰撞前后,粒子电量没有损失,平行于挡板方向的分速度不变,垂直于挡板方向的分速度反向,大小不变,不计粒子的重力.
(1)求粒子到达小孔S2时的速度大小
(2)若磁场的磁感应强度大小为,为保证粒子再次回到S2,挡板PQ应固定在离直线MN多远处?
(3)若改变磁场的磁感应强度大小,使粒子每次通过S2进入磁场后均能沿第(2)问中的路径运动,求粒子第n次通过两侧磁场区域所用时间.
共享时间:2023-04-12 难度:2 相似度:1.5
160895. (2025•西安一中•高二上期末) 如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=2V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场。已知粒子的比荷为=5×104C/kg,求:
(1)粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标?
(2)粒子在磁场区域运动的总时间t?
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电场,则D点离O点的距离y是多少?
共享时间:2025-02-19 难度:4 相似度:1.5
159434. (2022•周至中学•高三上一月) 在如图所示的直角坐标系xOy中,x轴上方存在与x轴负方向成45°的匀强电场,x轴下方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从y轴上的点由静止释放,从x轴上的A点第一次进入匀强磁场,从x轴上的C点第一次离开匀强磁场,已知A、C两点关于原点O对称,不计粒子受到的重力。求:
(1)C点的坐标;
(2)电场强度的大小E;
(3)带电粒子从释放到经过C点的时间t。

共享时间:2022-10-20 难度:2 相似度:1.5
160776. (2016•华清中学•二模) 如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为m、电荷量为﹣q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=l,OQ=2l.不计重力.求:
(1)M点与坐标原点O间的距离;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间.
共享时间:2016-03-28 难度:4 相似度:1.5
160657. (2016•西工大附中•八模) .(20分)如图1所示,竖直直线MN左方有水平向右的匀强电场,现将一重力不计,比荷=106C/kg的正电荷置于电场中O点由静止释放,经过×10﹣5s后,电荷以v0=1.5×104m/s的速度通过MN进入其右方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图2所示规律周期性变化(图中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻,忽略磁场变化带来的影响).求:

(1)匀强电场的电场强度E;
(2)图中t=×10﹣5s时刻电荷与O点的竖直距离d;
(3)如图在O点下方d=39.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需要的时间.(结果保留两位有效数字)
共享时间:2016-06-12 难度:4 相似度:1.5
160261. (2020•西安中学•六模) 在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°,过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C.小物体P1质量m=2×10﹣3kg电荷量q=+8×10﹣6C,受到水平向右的推力F=9.98×10﹣3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)求小物体P1运动到G点的速度vG
(3)倾斜轨道GH的长度s。

共享时间:2020-05-25 难度:4 相似度:1.5
206406. (2024•铁一中学•三模) 如图(a)所示,xOy平面内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m、电量为+q的带电粒子从A点开始运动。
(1)若粒子从A点沿y轴正方向以速度v0射入第一象限,已知粒子绕圆心O做半径为R的匀速圆周运动,不计粒子重力。求粒子运动过程中速度的x轴分量与y轴坐标的比值。
(2)如图(b)所示,若xOy平面内有沿y轴负方向的匀强电场,粒子从A点由静止释放(不计重力),粒子将沿图(b)中轨迹做周期性的运动。由于刚释放瞬间,粒子受到向下的电场力,尽管粒子的初速度为0,但可以假想粒子具有一个沿x轴正方向的适当大小的速度,而这个速度所对应的洛伦兹力与电场力平衡,因而对应的运动是匀速直线运动;因粒子的初速度为0,故粒子还应同时具有沿x轴负方向的等大的速度,并在这个速度对应的洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。因此,粒子的运动可以看成是这两个运动的叠加。请按照以上提示,求粒子运动到最低点时的速度大小与y轴坐标的绝对值的比值。

(3)如图(c)所示,若xOy平面内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为,重力加速度为g。粒子从A点由静止释放,考虑粒子重力,求小球运动过程中距x轴的最大距离。
共享时间:2024-04-04 难度:2 相似度:1.5
160856. (2015•西安中学•四模) 德优题库如图所示,平面坐标系Oxy中,在y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在-h<y<0的区域Ⅰ中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在y<-h的区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2B.A是y轴上的一点,C是x轴上的一点.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以某一初速度沿x轴正方向从A点进入电场区域,继而通过C点以速度方向与x轴夹角为φ=30°进入磁场区域Ⅰ,并以垂直边界y=-h的速度进入磁场区域Ⅱ.粒子重力不计.试求:
(1)粒子经过C点时的速度大小v;
(2)A、C两点与O点间的距离y0、x0
(3)粒子从A点出发,经过多长时间可回到y=y0处?
共享时间:2015-04-19 难度:2 相似度:1.5
160309. (2020•西安中学•二模) 如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里.粒子离开电场上边缘y=d时,能够到达的最右侧的位置为(1.5d,d).最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
(1)电场强度E;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.

共享时间:2020-03-25 难度:2 相似度:1.5

nr@dyw.com

2016-05-14

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