带电粒子在复合场中的运动
1.如图1所示,某一空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,三种速度不同的质子从同一点沿垂直电场线和磁感线方向射入场区,其轨迹为图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条虚线,设质子沿轨迹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进入场区时速度分别为v1、v2、v3,射出场区时速度分别为v1′、v2′、v3′,不计质子重力,则下列选项正确的是( )
图1
A.v1>v2>v3,v1′<v2′<v3′
B.v1>v2>v3,v1>v1′,v3′>v3
C.v1<v2<v3,v1>v1′,v3′>v3
D.v1<v2<v3,v1<v1′,v3′<v3
2.如图2所示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一带正电的微粒以水平向右的初速度进入区域时,恰能沿直线运动.欲使微粒向下偏转,可采用的方法是( )
图2
A.仅减小入射速度
B.仅减小微粒的质量
C.仅增大微粒的电荷量
D.仅增大磁场的磁感应强度
3.(多选)如图3所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.在该平面有一个质量为m、带正电q的粒子以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间恰好垂直于x轴进入下面的磁场,已知OP之间的距离为d,不计粒子重力,则( )
图3
A.磁感应强度B=
B.电场强度E=
C.自进入磁场至在磁场中第二次经过x轴所用时间为t=
D.自进入磁场至在磁场中第二次经过x轴所用时间为t=
4.(2018·全国卷Ⅲ)如图4,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直.已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1,并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用.求:
图4
(1)磁场的磁感应强度大小;
(2 )甲、乙两种离子的比荷之比.
5.如图5,A、B、C为同一平面内的三个点,在垂直于平面方向加一匀强磁场,将一质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子以初动能Ek自A点垂直于直线AC射入磁场,粒子依次通过磁场中B、C两点所用时间之比为1∶3.若在该平面内同时加匀强电场,从A点以同样的初动能沿某一方向射入同样的带电粒子,该粒子到达B点时的动能是初动能的3倍,到达C点时的动能为初动能的5倍.已知AB的长度为l,不计带电粒子的重力,求
图5
(1)磁感应强度的大小和方向;
(2)电场强度的大小和方向.