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1、1. （ 18分）在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下，大小为E;匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为9=45°, 带负电粒子从 0点以速度v0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为 q,质量为m （粒子重力忽略不计）。（1）带电粒子从 0点开始到第1次通过虚线时所用的时 间；（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距 0点的距离;（3）粒子从0点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。2. （18分）如图所示，两块平行金属极板MN水平放置,J3板长L=1m间距d=m两金属板间电压 Umn= 1 x 104
2、V；3在平行金属板右侧依次存在 ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形 ABC内存在垂直 纸面向里的匀强磁场 B,三角形的上顶点 A与上金属板 M平齐，BC边与金属板平行，AB边的 中点P恰好在下金属板 N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场 B,已知A2F、G处于同一直线上. B C H也处于同一直线上.AF两点距离为 三现从平行金属极板3MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量n=3x 10-10kg，带电量q=+1x 10- 4C,初速度 V0=1x 105m/s。（1）求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向（2 ）若带电粒子进入中间三角形
3、区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B1（3）若要使带电粒子由 FH边界进入FGHK域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条件高考预测试题（8）参考答案1、（ 18分）解：（1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。T 2nm （2 分）Bq因为=45°,根据几何关系，带电粒子从O运动到A为3/4圆周 （1分）则带电粒子在磁场中运动时间为：t 也（1分）2Bq（2 ）由 qvB=mL （ 2 分）r得带电粒子在磁场中运动半径为：r mVo , （1分）Bq带电粒子从0运动到A为3/4圆周，解得Xoa 、2r 上也 （1分）Bq带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为-圆
4、周，x0A xAC所以粒子距O4点的距离xoc 22r 口业（1分）Bq3）粒子从A点进入电场，受到电场力F=qE则在电场中从 A到B匀减速，再从B到A匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为：a qE （1分）m从A到B的时间与从B到A的时间相等。tAB也 mVo （ 1分）a qE带电粒子从 A 至U C: t3 T m （142 Bq分）带电粒子从C点再次进入电场中做类平抛运动X=st4 （1 分）1 2丫严（1分）由几何关系得：Y=X （1分）得 t4 亟（1 分）qE第4次到达虚线的总时间为t t1 2tAB t3 t4 S如（2分）qB qE2. （18分）（1）设带电粒子在电场中做类
5、平抛运动时间t，加速度a qU =ma（1d分）故 a=qu = 3 x 1010 m/s 2 （ 1 分）dm 3t= L =1x 10-5 s v。竖直方向的速度为vy=at = 3 x 105m/s（1 分）射出时的速度为（1 分）速度v与水平方向夹角为0 ,an 0 =Vy =3，故0 =30°即垂直于 AB方向出射Vo3（2 分）（2）带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y=1at2= 3叶d即粒子由 r点垂直 AB2 6 2射入磁场，由几何关系知在磁场 ABC区域内做圆周运动的半径为（3分）R=dcos30o-3 -由 Bqv=m知：B=-mV =3廳 t （3 分）RiqR| 10（3）分析知当轨迹与边界 GH相切时，对应磁感应强度 B最大，运动轨迹如图所示:由几何关系可知 艮+一只2一=1 （3分）sin 60故半径 R=（23 3）m （1 分）又 Baqv=（ 2 分）所以B应满足的条件为大于 2一 T5