2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練12 帶電粒子在電、磁場中的運動(一)

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練12　帶電粒子在電、磁場中的運動(一) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．示波器的示意圖如圖1所示，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉(zhuǎn)電場．電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上．設(shè)加速電壓U1＝ 1 640 V，偏轉(zhuǎn)極板長l＝4 cm，偏轉(zhuǎn)板間距d＝1 cm，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿板平行方向進入偏轉(zhuǎn)電場． 圖1 (1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大？ (2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L＝20 cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少？ (3)電子打在熒光屏上的最大動能為多少？ 2．

2、如圖2所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖．在xOy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小為E的勻強電場Ⅰ和Ⅱ，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)． 圖2 (1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置． (2)在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置． (3)若將左側(cè)電場Ⅱ整體水平向右移動(n≥1)，仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動)，求在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置． 3．(18分)如圖3所示的直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在著垂直紙面向

3、里的勻強磁場，在x＝－2L與y軸之間第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在大小相等、方向相反的勻強電場，場強方向如圖所示．在A(－2L，L)到C(－2L,0)的連線上連續(xù)分布著電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子．從t＝0時刻起，這些帶電粒子依次以相同的速度v沿x軸正方向射出．從A點射入的粒子剛好沿 圖3 如圖所示的運動軌跡從y軸上的A′(0，－L)沿x軸正方向穿過y軸．不計粒子重力及它們間的相互作用，不考慮粒子間的碰撞． (1)求電場強度E的大?。? (2)在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場后也能沿x軸正方向穿過y軸． (3)若從A點射入的粒子，恰能垂直返回x＝－2L的線上，求勻強磁場的磁感應(yīng)

4、強度B． 4．(18分)如圖4甲所示，xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板MN垂直于y軸且N板與x軸重合，左端與坐標(biāo)原點O重合，緊貼N板下表面有一長熒光屏，其右端與N板右端平齊，粒子打到屏上發(fā)出熒光，極板長度l＝0．08 m，板間距離d＝0．09 m，兩板間加上如圖乙所示的周期性電壓，x軸下方有垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強度B＝0．2 T的勻強磁場．在y軸的(0，d/2)處有一粒子源，沿兩極板中線連續(xù)向右發(fā)射帶正電的粒子，已知粒子比荷為＝5×107 C/kg、速度v0＝8×105 m/s，t＝0時刻射入板間的粒子恰好經(jīng)N板右邊緣射入磁場．(粒子重力不計)求： 　 　　　 甲　　　　　　　　　　　乙 圖4 (1)電壓U0的大??； (2)粒子射出極板時，出射點偏離入射方向的最小距離； (3)熒光屏發(fā)光區(qū)域的坐標(biāo)范圍． 答案 1．(1)205 V　(2)0.055 m　(3)2.788×10－16 J 2．(1)位置坐標(biāo)為　 (2)所求位置坐標(biāo)滿足xy＝　 (3)所求位置坐標(biāo)滿足xy＝L2(＋) 3．(1) (2)y＝L(n＝1,2,3，…) (3)(n＝1,2,3，…) 4．(1)2.16×104 V　 (2)0.015 m (3)－4×10－2 m≤x≤0