《物理人教版选修3-1课时作业：第三章习题课带电粒子在复合场中的运动Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理人教版选修3-1课时作业：第三章习题课带电粒子在复合场中的运动Word版含解析（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、名校名 推荐1如图所示的正交电场和磁场中，有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动 (不考虑重力作用) ，则此粒子 ()A 一定带正电B一定带负电C可能带正电或负电，也可能不带电D一定不带电解析： 选 C题中带电粒子在电场中受电场力，在磁场中受洛伦兹力，而带电粒子做直线运动 ，根据电场力方向及洛伦兹力方向判定，可知两力必反向且与运动速度垂直，故无法判断是何种带电粒子，即带正电、负电和不带电粒子都满足题设条件，故正确选项为C2 (多选 )在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场已知从左方水平射入的电子，穿过该区域时并未发生偏转，假设电子的重力
2、忽略不计，则在该区域中的E 和 B 的方向可能正确的是()A E 竖直向上， B 垂直纸面向外BE 竖直向上， B 垂直纸面向里CE 和 B 沿水平方向，并与电子运动的方向相同D E 和 B 沿水平方向，并与电子运动的方向相反解析： 选 ACD 如果 E 竖直向上 ，B 垂直纸面向外 ，电子沿图中方向射入后，电场力向下 ，洛伦兹力向上，二力可能平衡，电子可能沿直线通过E、B 共存区域 ，A 正确，同理B 错误；如果E、B 沿水平方向且与电子运动方向相同，电子不受洛伦兹力作用，但电子受到与 E 反方向的电场力作用，电子做匀减速直线运动，也不偏转 ， C 正确；如果E、 B 沿水平方向 ，且与电子
3、运动方向相反，电子仍不受洛伦兹力，所受电场力与E 反向，即与速度同方向 ，故电子做匀加速直线运动，也不偏转 ，D 正确1名校名 推荐3如图所示，在以坐标原点O 为圆心、半径为R 的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy 平面向里一带正电的粒子(不计重力 )从 O 点沿 y 轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0 时间从 P点射出(1)求电场强度的大小和方向；(2)若仅撤去磁场， 带电粒子仍从t0时间恰从半圆形区域的边O 点以相同的速度射入， 经 2界射出，求粒子运动加速度的大小；(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O 点射入，但速度为
4、原来的4 倍，求粒子在磁场中运动的时间解析： (1)设带电粒子的质量为m，电荷量为 q，初速度为 v，电场强度为 E可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x 轴负方向 ，于是可知电场强度沿x 轴正方向 ，且有qEqvB又 R vt0BR则 E t0t0(2)仅有电场时 ，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在 y 方向上的位移为yv 2R由 式得 y 23设在水平方向的位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是 x 2 R1t 02又 x 2a 243R得 a2t0(3)仅有磁场时 ，入射速度 v 4v2名校名 推荐带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，如图所示 ，设轨道半径为r ，由牛顿第二定律有2mv
5、qvBr又 qE ma103R?由 式得 r 3由几何知识得sin R?2r即 sin 3， ?23带电粒子在磁场中的运动周期T 2m?qB由 ?得带电粒子在磁场中的运动时间tB23T18t02答案： (1)BR沿 x 轴正方向43R3t0(2)2(3)t 0t0184在平面直角坐标系xOy 中，第象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子从 y 轴正半轴上的 M 点以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，经x 轴上的 N 点与 x 轴正方向成 60角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于 y 轴射出磁
6、场，如图所示不计粒子重力，求：(1)M 、N 两点间的电势差UMN ；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ；(3)粒子从 M 点运动到P 点的总时间t3名校名 推荐解析： 粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，两者的衔接点是N 点的速度v0(1)设粒子过N 点时的速度为v，有 v cos ， v 2v012123mv02粒子从 M 点运动到 N 点的过程 ，有 qU MNmv mv0，所以 UMN 222qmv2，(2)如图所示 ，粒子在磁场中以O为圆心做匀速圆周运动，半径为 ON，有 qvB rmv2mv0所以 r qB qB (3)由几何关系得ON rsin，设粒子在电场中运动的时间为t1，有 ON v0t1，所以ONr sin 2msin 3mt1 v0v0qB qB 2m，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T qB设粒子在磁场中运动的时间为t2 ，有t2 32m 2m2T2qB3qB（ 3 3 2 ） m所以 t t1 t 23qB22mv0（ 33 2） m3mv0答案： (1) 2q(2) qB(3)3qB4
物理人教版选修3-1课时作业：第三章习题课带电粒子在复合场中的运动Word版含解析
