2012年高三物理高考二轮复习测试：第一部分专题五第2课时带电粒子在复合场中的运动-高中物理-n多题

◎ 2012年高三物理高考二轮复习测试：第一部分专题五第2课时带电粒子在复合场中的运动的第一部分试题

如图所示，一个内壁光滑绝缘的

环形细圆筒轨道竖直放置，环的半径为R，圆心O与A端在同一竖直线上，在OA连线的右侧，有一竖直向上的电场强度E＝

的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．现有一个质量为m、电荷量为＋q的小球(可视为质点)从圆筒的C端由静止释放，进入OA连线右边的区域后从该区域的边界水平射出，然后，刚好从C端射入圆筒，圆筒的内径很小，可以忽略不计．则：
(1)小球第一次运动到A端时，对轨道的压力为多大？
(2)匀强磁场的磁感应强度为多大？

◎ 2012年高三物理高考二轮复习测试：第一部分专题五第2课时带电粒子在复合场中的运动的第二部分试题

如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（

，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求：
（1）电场强度的大小；
（2）N点的坐标；
（3）矩形磁场的最小面积。

◎ 2012年高三物理高考二轮复习测试：第一部分专题五第2课时带电粒子在复合场中的运动的第三部分试题

如图所示，有一半径为R₁＝1 m的圆形磁场区域，圆心为O，另有一外半径为R₂＝

m、内半径为R₁的同心环形磁场区域，磁感应强度大小均为B＝0.5 T，方向相反，均垂直于纸面，一带正电粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过上板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一竖直线上，上极板与环形磁场外边界相切，粒子比荷q/m＝4×10⁷ C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应，求：
(1)若加速电压U₁＝1.25×10² V，则粒子刚进入环形磁场时的速度v₀多大？
(2)要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域，加速电压U₂应满足什么条件？
(3)若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能水平通过圆心O，最后返回到出发点，则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少？

如图甲所示，竖直放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中间线，粒子源P可以连续地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速度不计)，粒子在A、B间被加速后，再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出，已知金属板A、B间电压为U₀，金属板C、D间电压随时间变化的图象如图乙所示，C、D板长度均为L，间距为L。在金属板C、D右侧有垂直纸面向里的均匀磁场分布在图示的半环形带中，该环带的内、外圆心与金属板C、D的中心O点重合，内圆半径R₁为

，磁感应强度B₀大小为

，已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期(电场变化的周期T未知)，粒子重力不计．
(1)求粒子离开偏转电场时，在垂直板间方向偏移的最大距离y_max；
(2)如所有粒子均不能从环带磁场右侧穿出，求环带磁场外圆的最小半径R₂。