带电粒子在复合场中运动综合题(2)

1.如图所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从A 点运动到B 点，在A 点时速度竖直向上，在B 点时速度水平向右，在这一运动过程中粒

子只受电场力和重力，并且克服重力做功为1J ，电场力做正功为3J ，

则下列说法中正确的是（ ） A ．粒子带正电 B ．粒子在A 点的动能比在B 点多2J

C ．粒子在A 点的机械能比在B 点少3J

D ．粒子由A 点到B 点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为600。

2.现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。如图将一个光滑的环形真空室放置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，B 随时间均匀变化，B = kt （k 为大于零的常数），在t = 0时真空室有一电子从A 点由静止释放，设电子的电量为e 、质量为m 。其运动的半径为R 且不变。则下列说法正确的是（ ）

A ．电子做圆周运动的周期不变

B ．电子运动的加速度大小为keR/2m

C ．电子运动的加速度不断增大

D ．电子在轨道内顺时针运动

3.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着

平行于轴线的四条狭缝a 、b 、c 和d ，外筒的外半径为r 0，在圆筒之

外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为

B ，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，

一质量为m 、带电量为q 的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a 的S 点

出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运d 之后恰好又回到出

发点S ，则两电极之间的电压U 应是多少？（不计重力，整个装置在

直空中）

4.如图所示，在0≤x ≤3a 区域内存在于xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，

方向与y 轴正方向的夹角分布在0到1800范围内。已知沿y 轴正方向发射的粒子在t=t 0时刻刚好从磁

场边界上的P （3a ，a ）点离开磁场。求：

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R 及粒子的比荷；

（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y

轴正方向夹角的取值范围；

（3）从粒子发射3a 到全部粒子离开磁场所用的时间。

E V V 1 A B R A

P(3a,a) y x 3a