專(zhuān)題十八帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(A)(限時(shí)40分鐘)1.(多選)[2024·四川成都模擬]如圖所示,空間存在方向垂直于紙面向里的分界磁場(chǎng),其中在MN左側(cè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在MN右側(cè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B.一質(zhì)量為m、電荷量為q、重力不計(jì)的帶電粒子以平行紙面的速度v從MN上的O點(diǎn)垂直MN射入磁場(chǎng),此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)粒子的速度方向再次與入射方向相同時(shí),下列說(shuō)法正確的是 ()A.粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是4πB.粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是2πC.粒子與O點(diǎn)間的距離為4D.粒子與O點(diǎn)間的距離為mv2.[2024·黑龍江哈爾濱模擬]如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向相同,以虛線(xiàn)MN為理想邊界,左、右兩側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)方向射入左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中虛線(xiàn)所示的“心”形圖線(xiàn),則以下說(shuō)法正確的是 ()A.電子運(yùn)動(dòng)的路徑為PENCMDPB.B1=2B2C.電子從射入磁場(chǎng)到回到P點(diǎn)用時(shí)為2πD.B1=4B23.(多選)如圖所示,在x軸上方第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸下方存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).a、b兩個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子分別從電場(chǎng)中的同一點(diǎn)P由靜止釋放后,經(jīng)電場(chǎng)加速?gòu)腗點(diǎn)射入磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn).最后從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),速度大小分別為v1和v2,v1的方向與y軸垂直,v2的方向與y軸正方向成60°角.a、b兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別記為t1和t2,則以下比值正確的是 ()A.v1∶v2=2∶1B.v1∶v2=1∶2C.t1∶t2=3∶2D.t1∶t2=3∶84.如圖所示,虛線(xiàn)ab上方存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ,下方存在方向相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為λB的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,虛線(xiàn)ab為兩磁場(chǎng)的分界線(xiàn).M、O、N位于分界線(xiàn)上,點(diǎn)O為MN的中點(diǎn).一電子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)Ⅰ,速度方向與分界線(xiàn)ab的夾角為30°,電子離開(kāi)O點(diǎn)后依次經(jīng)N、M兩點(diǎn)回到O點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計(jì),求:(1)λ的值;(2)電子從射入磁場(chǎng)到第一次回到O點(diǎn)所用的時(shí)間.5.(多選)[2024·山西太原模擬]如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)有一虛線(xiàn),虛線(xiàn)與x軸正方向間的夾角為θ=30°.虛線(xiàn)上方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.75×10-3T.虛線(xiàn)下方到第四象限內(nèi)有與虛線(xiàn)平行、電場(chǎng)強(qiáng)度E=20N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).一比荷qm=2×105C/kg的帶電粒子從y軸正半軸上的P點(diǎn)以速度v0=300m/s沿x軸正方向射入磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后,從虛線(xiàn)上的M點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)垂直于虛線(xiàn)方向進(jìn)入電場(chǎng)(不計(jì)粒子所受重力),則 (A.該帶電粒子一定帶正電B.O、M之間的距離為2mC.粒子第一次穿過(guò)虛線(xiàn)后與x軸間的最小距離約為0.98mD.粒子第一次穿過(guò)虛線(xiàn)后能擊中x軸6.[2024·新課標(biāo)卷]一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子始終在同一水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其速度可用圖示的直角坐標(biāo)系內(nèi)一個(gè)點(diǎn)P(vx,vy)表示,vx、vy分別為粒子速度在水平面內(nèi)兩個(gè)坐標(biāo)軸上的分量.粒子出發(fā)時(shí)P位于圖中a(0,v0)點(diǎn),粒子在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng),P點(diǎn)沿線(xiàn)段ab移動(dòng)到b(v0,v0)點(diǎn);隨后粒子離開(kāi)電場(chǎng),進(jìn)入方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P點(diǎn)沿以O(shè)為圓心的圓弧移動(dòng)至c(-v0,v0)點(diǎn);然后粒子離開(kāi)磁場(chǎng)返回電場(chǎng),P點(diǎn)沿線(xiàn)段ca回到a點(diǎn).已知任何相等的時(shí)間內(nèi)P點(diǎn)沿圖中閉合曲線(xiàn)通過(guò)的曲線(xiàn)長(zhǎng)度都相等.不計(jì)重力.求:(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(3)P點(diǎn)沿圖中閉合曲線(xiàn)移動(dòng)1周回到a點(diǎn)時(shí),粒子位移的大小.7.[2024·廣東深圳模擬]如圖所示,MHN和PKQ為豎直方向的平行邊界線(xiàn),水平線(xiàn)HK將兩邊界圍成區(qū)域分為上下兩部分,其中Ⅰ區(qū)域內(nèi)為豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),Ⅱ區(qū)域內(nèi)為垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從左邊界A點(diǎn)以初速度v0垂直邊界進(jìn)入Ⅰ區(qū)域,從C點(diǎn)離開(kāi)Ⅰ區(qū)域進(jìn)入Ⅱ區(qū)域.