热点22带电粒子在复合场中运动-高考物理30热点最新模拟题精练

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1. （2024黑龙江重点高中质检）霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动；入射速度小于v0时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. 入射速度小于v0时，电子在最高点与在最低点速度大小相等
B. 若电子入射速度为，则速度大小为时位置的纵坐标
C. 若将电子变为质量和电量不变的正电荷，入射速度小于v0时，轨迹与图中虚线相同
D. 入射速度在02. （2024海南海口市质检）如图所示，直角坐标系位于竖直平面内，y轴竖直向上。 第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标面向里的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出）。一质量为m、带电量为q的小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从 P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限，然后做圆周运动，从Q 点垂直于x轴进入第Ⅰ象限，Q 点距O 点的距离为d，重力加速度为g。 则（ ）

A. 电场强度的大小为 方向沿y轴负半轴
B. 做圆周运动的周期为
C. 从P运动到Q过程中小球电势能减小
D. 磁感应强度大小为
3. （2024江苏扬州期末） 如图1所示，在真空中有一光滑水平面xOy，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B；在第四象限存在沿－y轴方向的匀强电场，电场强度为E．质量为m，电荷量为－q的小滑块在xOy平面内从y轴上的P点进入磁场，速度大小为，方向与＋y轴方向成30°角，刚好垂直于x轴进入由两平行挡板构成的狭缝MN中，狭缝足够长，宽度略大于滑块．已知滑块与挡板间动摩擦因数为，从M处离开狭缝时的速度大小为，在运动过程中电荷量保持不变。求：
（1）P点的纵坐标y；
（2）滑块克服摩擦力所做的功W；
（3）在图2中定性画出滑块从进入狭缝到离开狭缝过程的速度—时间图像；并利用此图像计算滑块在此过程中所受电场力的冲量大小I。
4. （2024福建泉州质检2） 如图，在直角坐标系中，y轴竖直，左侧存在一个垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场；右侧存在沿x轴负方向的匀强电场，y轴左侧场强大小为右侧的2倍。质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从点以某一初速度沿y轴正方向射出，恰好经过原点O且此时速度方向刚好沿x轴负方向，继续运动一段时间后到达点。已知重力加速度大小为g。求：
（1）小球从M点运动到原点O过程中的水平加速度大小；
（2）y轴左侧电场强度的大小；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小B。

5. （2024江苏镇江质检）如图所示，自左向右的三个区域依次为竖直向下场强为E的匀强电场、场强为B的垂直纸面向里的匀强磁场以及由这两种场叠加形成的复合场。电场和磁场区域宽度相同均为d，复合场区域的宽度足够大。带电粒子在运动过程中不会离开复合场区。一带正电的粒子向右以一定的初速度由A处进入电场，经电场和磁场的偏转后再水平向右进入复合场区域。不计粒子重力。求：
（1）粒子刚进入A处的初速度的大小；
（2）若粒子刚进入复合场区域时的速度是刚进入A处初速度的两倍，请计算粒子刚进入复合场时，相对于A处在竖直方向偏移的距离以及该电荷的比荷；
（3）若取粒子刚进入复合场区域时为零时刻，其速度是刚进入A处初速度的两倍，计算该粒子在该场区运动时速度的最小值以及对应的时刻t。
6. (2024年3月福建泉州质检)如图甲所示，在水平地面上方分布有相互垂直的匀强电场与匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小为E，磁场方向垂直纸面向里。在离地高为h的O点处建立一直角坐标系xOy，y轴竖直向上。一个带正电小球A从O点以速率沿x轴负方向射出，恰好可以垂直打到地面。已知重力加速度大小为g，A受到的电场力恰好等于重力，运动过程中带电量不变，忽略空气阻力。
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小B；
（2）若大量与A相同的小球仍从O点以速率在xOy平面内沿各个方向先后射出，小球间的相互作用均不计，落地后均不反弹，求小球落地点区间的长度；
（3）若撤去电场，小球仍从O点以某一速率沿y轴正方向射出，恰好不会打到地面。
i.求小球从O点射出时的速率；
ii.已知小球的速率v与时间t的关系如图乙所示，求小球速率达到最小时两个位置之间的距离。