物理 人教版 选择性必修第二册 第一章 专题2 带电粒子在复合场(组合场)中的运动
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一、多选题(本大题共2小题
)
1.
如图所示
,
半径为
R
的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场
,
A
为圆的最低点
,
OC
水平
;
紧靠磁场右侧有带等量异种电荷的平行金属板
,
板长为
L
,
极板间距也为
L
(
L
>2
R
)
,
两金属板的中轴线与
OC
共线
.
一
带电粒子
(
不计重力
)
质量为
m
、电荷量为
q
,
以速度
v
0
从
A
点沿
AO
方向射入磁场
,
从
C
点射出磁场
,
恰好从下极板右边缘射出电场
.
下列说法正确的是
(
)
A
.
粒子带负电
,
且磁感应强度
B
=
B
.
下极板带正电
,
且电场对粒子做功为
m
C
.
该粒子若以速度
v
0
自
A
点沿
AO
连线偏左方向射入磁场
,
仍能从平行金属板右侧射出电场
D
.
该粒子若以速度
v
0
自
A
点沿
AO
连线偏右方向射入磁场
,
仍能从平行金属板右侧射出电场
【答案】
ABC
【解析】由左手定则可判断粒子带负电
,
由几何关系得
,
粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径
r
=
R
,
由洛伦兹力提供向心力有
qBv
0
=
m
,
解得
B
=
,
A
正确
.
从
C
点射出磁场
,
恰好从下极板右边缘射出电场
,
则粒子所受电场力方向向下
,
下极板带正电
,
粒子做类平抛运动
,
粒子在电场中的运动时间
t
=
,
加速度
a
=
,
在电场中的偏转位移
=
at
2
,
电场对粒子做功为
W
=
qE
·
,
解得
W
=
m
,
B
正确
.
该粒子若以速度
v
0
自
A
点沿
AO
连线偏左方向射入磁场
,
如图所示
,
由几何关系可知
A
点与圆形磁场区域的圆心
O
、做圆周运动的圆心
O
1
与射出点
D
四点的连线刚好构成一个菱形
,
所以粒子射出磁场的方向总是水平向右的
,
故粒子在极板间运动的时间不变
,
偏转位移不变
,
因此从
C
点上方水平射入极板间的粒子仍能射出电场
;
同理沿
AO
连线偏右方向射入磁场的粒子则会打在下极板上
,
C
正确
,
D
错误
.
2.
如图所示
,
在
xOy
坐标系中
,
第一、二象限内有沿
y
轴负方向的匀强电场
,
电场强度大小为
E
,
第三、四象限内有垂直纸面向外的匀强磁场
,
磁感应强度大小为
B
.
一带正电粒子自
y
轴上的
M
点以大小为
v
的初速度沿着与
y
轴垂直的方向向左射入磁场
,
粒子的质量为
m
、电荷量为
q
,
粒子第一次到达
x
轴时沿着与
x
轴正方向成
30°
角的方向进入电场
.
不计粒子重力
,
对粒子的运动
,
以下说法不正确的是
(
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