小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com算培计题优练6粒子在交和立体空中的带电变场间运动1.(12分)(2024·山西朔州市二模)如图所示，一足够长的长方体O1a1b1c1-O3a3b3c3被正方形O2a2b2c2分成上下两个长方体空间Ⅰ和空间Ⅱ，以O1为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系O1-xyz，其中O1a1=O1c1=O2O3=4L。整个长方体空间存在沿z轴负方向的匀强电场(图中未画出)，另外空间Ⅱ内同时还存在沿z轴正方向的匀强磁场(图中未画出)，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从O3c3边的中点P以初速度v0平行于y轴正方向射入长方体区域，粒子恰好经过正方形O2a2b2c2的中心点Q，且粒子在空间Ⅱ内运动的过程中，恰好未从长方体侧面飞出长方体区域，不计粒子重力，求：(1)(4分)匀强电场的电场强度大小；(2)(3分)粒子经过Q点时的动能；(3)(5分)匀强磁场的磁感应强度大小。2.(12分)(2024·广卷东·15)如图甲所示，两块平行正对的金属板水平放置，板间加上如图乙所示幅值为U0、周期为t0的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场，右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电粒子在t=0时刻从左侧电场某处由静止释放，在t=t0时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内，在t=2t0时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在t=3t0时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的π3倍，粒子质量为m。忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(1)(3分)判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q；(2)(5分)求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v；(3)(4分)求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中，电场力对粒子做的功W。3.(16分)(2024·甘平凉市模肃拟)如图所示，在空间直角坐标系中，yOz平面左侧存在沿z轴正方向的匀强磁场，右侧存在沿y轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；yOz平面右侧还有沿y轴负方向的匀强电场。现从空间中坐标为(-d，0，0)的M点发射一质量为m，电荷量为+q的粒子，粒子的初速度大小为v0、方向沿xOy平面，与x轴正方向的夹角为60°；经一段时间后粒子恰好垂直于y轴进入yOz平面右侧。其中电场强度和磁感应强度大小未知，其关系满足EB=❑√3v0π，不计粒子的重力。求：(1)(2分)粒子在yOz平面左侧匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R1；(2)(4分)粒子第2次经过yOz平面时的速度大小v；(3)(5分)粒子第2次经过yOz平面时的位置坐标；(4)(5分)粒子第2次和第3次经过yOz平面的位置间的距离。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com答案精析1.(1)2mv02qL(2)172mv02(3)mv0qL解析(1)正粒子在空带电间Ⅰ中做平抛，迹如类运动运动轨图则2L=v0t14L=12at12由牛第二定律顿qE=ma立可得，强的强度大小联匀电场电场为E=2mv02qL(2)在空间Ⅰ中，由能定理动qE×4L=Ek-12mv02解得粒子经过Q点的能时动为Ek=172mv02(3)粒子入空进间Ⅱ中速度为v=❑√2Ekm=❑√17v0速度将v分解沿为y速度轴v0和沿z速度轴4v0，由于z速度方向磁平行，不受洛力，在轴与场伦兹xO1y平面的内y方向有洛力提供向心力轴伦兹qv0B=mv02r由几何系可知关r=L小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com可得强磁的磁感强度大小匀场应为B=mv0qL。2.(1)正电πmBt0(2)❑√3πt0U08Bπ❑√πU024Bt0(3)πmU0(π2+16)48Bt0解析(1)根据粒子在右磁中的迹合左手定可知，粒子正；带电侧场运动轨结则带电粒子在磁中的周期场运动为T=2t0①根据T=2πmqB②粒子所的荷量则带电q=πmBt0③(2)若金板的板距离属间为D，板则长为πD3，粒子在板间运动时πD3=vt0④出金板直速度零，属间电场时竖为直方向则竖y=2×12×U0qDm(0.5t0)2⑤在磁中场时qvB=mv2r⑥其中y=2r=2mvqB⑦立解得联v=π❑√πU024Bt0⑧D=❑√3πt0U08B⑨(3)粒子在和磁中的迹如，由带电电场场运动轨图③④⑦立可得金板的板距离联属间D=3r粒子在则3t0刻再次入中的偏，在时进间转电场4t0刻入左的做速，速度...