新高考物理一輪復(fù)習(xí)鞏固練習(xí)第11章 專題強(qiáng)化練21　帶電粒子在疊加場和交變電 磁場中的運動（含詳解）

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1．(多選)質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒以速度v與水平方向成θ角從O點進(jìn)入方向如圖所示的由正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的混合場區(qū)中，該微粒在靜電力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運動到A點，下列說法中正確的有(重力加速度為g)( )
A．該微粒一定帶負(fù)電荷
B．微粒從O到A的運動可能是勻變速運動
C．該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq \f(mg,qvcs θ)
D．該電場的電場強(qiáng)度大小為eq \f(mg,qtan θ)
2.如圖所示，一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中剛好做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，已知該電場的電場強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下；該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，不計空氣阻力，設(shè)重力加速度為g，則( )
A．液滴帶正電
B．液滴比荷eq \f(q,m)＝eq \f(E,g)
C．液滴沿順時針方向運動
D．液滴運動速度大小v＝eq \f(Rg,BE)
3．如圖，區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場E1，區(qū)域?qū)挾葹閐1，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E2，區(qū)域?qū)挾葹閐2，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下．一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點由靜止釋放后水平向右做直線運動，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運動，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點穿出，其速度方向改變了30°，重力加速度為g，求：
(1)區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1、E2的大小；
(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
(3)微粒從P運動到Q的時間．
4．在如圖甲所示的正方形平面Oabc內(nèi)存在著垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示．一個質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子(不計重力)在t＝0時刻平行于Oc邊從O點射入磁場中．已知正方形邊長為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，規(guī)定垂直于紙面向外為磁場的正方向．
(1)求帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期T0.
(2)若帶電粒子不能從Oa邊界射出磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期T的最大值．
(3)要使帶電粒子從b點沿著ab方向射出磁場，求滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期T及粒子射入磁場時的速度大小．
5.(2023·江西高三月考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中，第四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場和沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場強(qiáng)度大小為E.第一象限中有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(電場強(qiáng)度大小未知)，且某未知矩形區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B)．一個帶電小球從圖中y軸上的M點沿與x軸成θ＝45°角斜向上做勻速直線運動，由x軸上的N點進(jìn)入第一象限并立即在矩形磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，離開矩形磁場區(qū)域后垂直打在y軸上的P點(圖中未標(biāo)出)，已知O、N兩點間的距離為L，重力加速度大小為g，取sin 22.5°＝0.4，cs 22.5°＝0.9.求：
(1)小球所帶電荷量與質(zhì)量的比值和第一象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小；
(2)矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域面積S的最小值；
(3)小球從M點運動到P點所用的時間．
6．如圖甲所示，在坐標(biāo)系xOy中，y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場、電場強(qiáng)度大小為E；y軸右側(cè)有如圖乙所示周期性變化的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0已知，磁場方向垂直紙面向里為正．t＝0時刻，從x軸上的P點無初速度釋放一帶正電的粒子，粒子(重力不計)的質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子第一次在電場中運動的時間與第一次在磁場中運動的時間相等，且粒子第一次在磁場中做圓周運動的軌跡為半圓．求：
(1)P點到O點的距離；
(2)粒子經(jīng)一個周期eq \f(6.5πm,qB0)沿y軸發(fā)生的位移大小．
7．如圖甲所示的坐標(biāo)系中，在x軸上方的區(qū)域內(nèi)存在著如圖乙所示周期性變化的電場和磁場，交變電場的電場強(qiáng)度大小為E0，交變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，取x軸正方向為電場的正方向，垂直紙面向外為磁場的正方向．在t＝0時刻，將一質(zhì)量為m、帶電荷量為q、重力不計的帶正電粒子，從y軸上A點由靜止釋放．粒子經(jīng)過電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)后垂直打在x軸上．求：
(1)粒子第一次在磁場中運動的半徑；
(2)粒子打在x軸負(fù)半軸上到O點的最小距離；
(3)起點A與坐標(biāo)原點間的距離d應(yīng)滿足的條件；
(4)粒子打在x軸上的位置與坐標(biāo)原點O的距離跟粒子加速和偏轉(zhuǎn)次數(shù)n的關(guān)系．