2022版高考物理 专题71 带电粒子在叠加场中的运动练习（含解析）.docx

1、专题71带电粒子在叠加场中的运动1先确定各场的方向、强弱等，后正确分析带电体受力情况、运动情况，寻找临界点、衔接点.2.若带电粒子在叠加场中做匀速直线运动，则重力、电场力与磁场力的合力为零.3.若带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动，则重力与电场力等大、反向1(2020皖江名校联盟高三下学期第五次联考)如图1所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向在xL到x2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定的初速度沿x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿x方向通过x轴上x3L的位置，已知匀

2、强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g.求：图1(1)电场强度的大小；(2)带电微粒的初速度大小；(3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标答案(1)(2) (3)解析(1)微粒进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，则mgqE又k，解得E(2)微粒运动轨迹如图所示，由几何关系知2Rcos L由洛伦兹力提供向心力得：qvB，又v微粒进入复合场前做平抛运动，竖直方向有vygt，水平方向有Lv0t联立解得v0(3)竖直方向有hgt2，其中t，圆心的纵坐标为yOhRsin 联立解得yO.2(2020江西重点中学联盟联考)如图2所示，在竖直xOy平面内0xL的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大

3、小为E，垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在Lx2L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小也为E，垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小也为B；在2Lx3L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为2E.一个质量为m，带电荷量为q的带电小球从坐标原点以速度v0沿与x轴成45角射入，小球沿直线穿过0xL区域，在Lx2L的区域运动一段时间后，垂直电场进入2Lx3L区域已知L、m、q、v0，重力加速度g未知，试求：图2(1)磁感应强度B和电场强度E的大小；(2)小球离开电场的位置坐标答案(1)(2)解析(1)带电小球在0xL区域做匀速直线运动，对其受力分析如图，可知qEmgqEqv0Bsin 45，且小球带正电带电小球在Lx2L区域做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，轨迹半径为R由几何关系可知RL由洛伦兹力提供向心力qv0Bm，联立解得B，E(2)带电小球在2Lx3L区域受力分析如图，向上做类平抛运动，运动轨迹如图在2Lx3L运动时间为t，则有t类平抛运动的加速度为a，根据牛顿第二定律2qEmgma竖直方向偏转位移为h，则有hat2小球离开电场时的竖直高度为y，则有yRh，联立解得y则小球离开电场的位置坐标为.