1、1考点强化练 40 带电粒子在组合场或复合场中的运动1.如图所示,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度 v0射入电场中,恰好能从下板边缘以速度 v1飞出电场。若其他条件不变,在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度 v2射出。不计重力,则( )A.2v0=v1+v2B.v0=21+222C.v0= 12D.v00)的粒子。t=0 时刻,发射源在(x,0)位置发射一带电粒子。忽略粒子的重力和其他阻力,粒子在电场中运动的时间不计。图 1图 2(1)若粒子只经磁场偏转并在 y=y0处被探测到,求发射源的位置和粒子的初动能;(2)若粒子两次进出电场区域后被探
2、测到,求粒子发射源的位置 x 与被探测到的位置 y 之间的关系。6考点强化练 40 带电粒子在组合场或复合场中的运动1.B 带点粒子在电场中运动时,电场力做正功,在电场和磁场的复合场中运动时,洛伦兹力不做功,电场力做负功,所以有 v2mg,则支持力竖直向下,摩擦力向左,物体减速。当支持力为零,物体做匀速直线运动,而最终速度应该为 v= ,根据能量守恒定律,损失的动能即为产生的热量,所以产生热量为m( )2,因此 D 正确。12m0212 5.CD 小球静止时只受电场力、重力、支持力及摩擦力,电场力水平向左,摩擦力竖直向上;开始时,小球的加速度应为 a= ;小球速度将增大, 产生洛伦兹力,由左手
3、定则可以知道,洛伦-兹力向右,故水平方向合力将减小,摩擦力减小,故加速度增大;故 A 错误;当洛伦兹力等于电场力时,摩擦力为零,此时加速度为 g,达最大;此后速度继续增大,则洛伦兹力增大,水平方向上的合力增大,摩擦力将增大;加速度将减小,故最大加速度的一半会有两种情况,一是在洛伦兹力小于电场力的时间内,另一种是在洛伦兹力大于电场力的情况下,则: ,计算得出,v 1=2=-(-1),所以 C 选项是正确的;同理有: ,计算得出 v2= ,2-2 2=-(2-) 2+2所以 D 选项是正确的;而在下降过程中有摩擦力做功,故有部分能量转化为内能,故机械能和电势能的总和将减小。6.答案 (1) v 1
4、2 2+2(2)xm=2rm=4 (3)v=2+2222 解析 (1)设离子以初速度 v0进入电场,离开电场时速度为 v1,由:qU=12m1212m02解得 v1=2+027由题意可知,乙离子进入电场时速度范围 0v,可得乙离子离开电场时速度范围为:v 12 2+2(2)粒子在磁场中只受洛伦兹力作用,有 qBv1=m12解得 r=22+20222经判断知,以 v 进入电场的甲离子打在底片上距 O 孔最远处rm=2 ,xm=2rm=42+2222 2+2222(3)当乙离子平行于 y 轴且以最大速度射出时能打到最远,此时距 O 孔最远处为 2r 乙 =22+2当甲离子沿与 y 轴成 30且以最
5、小速度射出时能打到最近,此时距 O 孔最近处为 2r 甲 cos 30= cos 304当 2r 乙 =2r 甲 cos 30时,即 v=所以要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,离子最大初速度v2qU0,x=y+ );(0)22 2()2+20+()2+40qU02qU0由 y= 、R 0= 、R 1=2 01来源:学科网和 -qU0、 -qU012m12=12m02 12m22=12m12及 x=y+2(R0+R1)得 x=y+2()2+20+2()2+40( )见图 2,qU0Ek02qU011由-y-d= 、R 0= ,和 +qU02 0 12m02=12m22及 x=3(-y-d)+2R0得 x=-3(y+d)+2(+)222+20( )见图 3,Ek0qU0由-y-d= 、R 0=2 0和 -qU012m02=12m22及 x=-y-d+4R0得 x=-y-d+4(+)222-20
