热点18 电磁学综合题(带电粒子在复合场中的运动)
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1.(2019·盐城高三三模)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示.一质量m=1.0×10-20 kg、电荷量q=1.0×10-9 C的带负电的粒子从(-1 cm,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动.忽略粒子的重力等因素.求:
(1)x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比;
(2)该粒子运动的最大动能Ekm;
(3)该粒子运动的周期T.
2.如图所示,在直角坐标系xOy平面的第一、四象限内各有一个边长为L的正方形匀强磁场区域,第二、三象限区域内各有一个高L,宽2L的长方形匀强磁场,其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,第一、三、四象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,各磁场的磁感应强度大小均相等,第一象限的x<L、L<y<2L的区域内,有沿y轴正方向的匀强电场.现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从坐标(L,)处以初速度v0沿x轴负方向射入电场,射出电场时通过坐标(0,L)点,不计粒子重力.
(1)求电场强度大小E;
(2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点O到达坐标(-L,0)点,求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)求第(2)问中粒子从进入磁场到坐标(-L,0)点所用的时间.