3-1__2011__最新物理高考__第四节_带电粒子在复合场中的运动.doc

第四节 带电粒子在复合场中的运动一、考情分析考试大纲考纲解读质谱仪和回旋加速器 i带电粒子在磁场和电场、磁场和重力场以及磁场、电场、重力场三场所形成的复合场中运动的 问题也是考查的重点.这多见于带电粒子在复合场中做匀速直线运动、匀速圆周运动等.一般以非选择题形式出现.准确分析受力和运动情况，并由几何知识画出轨迹是关键。两种基本模型：速度选择器（电磁场正交）和回旋加速器（电磁场相邻）二、考点知识梳理 （一）、复合场的分类：1、复合场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为复杂，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，具有承上启下的作用2、叠加场：即在同一区域内同时有电场和磁场，些类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握。（二）、带电粒子在复合场电运动的基本分析1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理（三）、电场力和洛伦兹力的比较1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用2.电场力的大小feq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f=bqvsin,与电荷运动的速度大小和方向均有关3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能6.匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧（四）、对于重力的考虑重力考虑与否分三种情况（1）对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力（2）在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单（3）对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误（五）、相关规律的运用1.静止或匀速直线运动（a=0)合力，一般方法矢量三角形法正交分解法：2.粒子做匀变速运动（a恒定）牛顿第二定律：（力的合成）或:取运动方向为x轴,（正交分解）3.动能定理的应用：表达式：左边：注意分析受力情况，有几个力做功，分别是正功还是负功，进行代数相加就是总功右边：一定要用末动能减去初动能4.动量守恒定律的应用应用条件:系统只有内部相互作用（系统不受外力或可以忽略不计）,最典型的是碰撞过程。表达式：注意动量矢量性，代入速度时要考虑其方向5.能量的转化和守恒分析在运动过程中有哪些形式的能量参与转化左边：看哪些能量增加了，增加了多少，然后把所有增加量相加右边：看哪些能量减少了，减少了多少，然后把所有减少量相加（六）、解决带电粒子在复合场中运动问题的基本方法和思路：1. 认识粒子所在区域的场的组成，一般是电场、磁场、重力场三者的复合场，或者是其中两个的复合。2. 正确的受力分析是解题的基础，处了重力、弹力、摩擦力以外，特别要注意电场力和洛伦兹力的分析，不可遗漏一个力。3. 在正确的受力分析的基础上还要进行运动的分析，注意运动情况和受力情况的相互关联，特别要关注一些特殊的时刻所处的特殊状态（临界状态)。4. 如果粒子在运动过程中经过不同的区域受力发生改变，应根据需要对过程分阶段处理。5. 应用一些必要的数学知识，画出粒子的运动轨迹图，根据题目的条件和问题灵活选择不同的物理规律解题。6. 一般思路有两类:1.力和运动角度思考 2.动量和能量的角度思考（1） 当带电粒子在复合场中处于静止或者是做匀速直线运动时，应该从力的平衡的角度分析寻找突破口。（2） 当带电粒子在复合场中做匀加速直线运动时，可以考虑用牛顿运动定律。（3） 当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，可以考虑应用牛顿第二定律结合圆周运动的相关规律求解。（4） 当带电粒子做复杂的曲线运动时，一般用动能定理或者是能量守恒规律求解。对以一些由于特殊状态（临界状态）所带来的临界问题，应该充分挖掘临界状态下的特点和隐含条件。如题目叙述中一些特殊词汇“恰好”“最大”“刚好”“至少”“最高”“最终”等往往是解题的突破口，列出相应的辅助方程。三、考点知识解读考点1. 速度选择器剖析：由正交的匀强磁场和匀强电场组成.带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能沿直线匀速通过速度选择器，否则将发生偏转.这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：9-4-1 这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关.若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线. 例题1 如图9-4-2所示，从正离子源发射的正离子经加速电压u加速后进入相互垂直的匀强电场e（方向竖直向上）和匀强磁场b（方向垂直于纸面向外）中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场? a增大电场强度e，减小磁感强度b b减小加速电压u ，增大电场强度e9-4-2 c适当地加大加速电压u d适当地减小电场强度e解析：正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场的区域中，受到的电场力fqe，方向向上，受到的洛仑兹力fqvb，方向向下，离子向上偏，说明了电场力大于洛仑兹力，要使离子沿直线运动，则只有使洛仑兹力磁大或电场力减小，增大洛仑兹力的途径是增大加速电场的电压u或或增大磁感强度b，减小电场力的途径是减小场强e对照选项的内容可知c、d正确答案：cd 点评：带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域，则它的速度v=eb，这个区域就是速度选择器，且速度选择器对进入该区域的粒子所带电荷的符号无关，只要是具有相同的速度的带电粒子均能沿直线通过这一区域，但是有一点必须明确的是：速度选择器的进口与出口的位置不具有互换性。【变式训练1】如图9-4-3所示，在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行金属板方向以相同动能射入两板间，其中氘核沿直线运动未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则（）a偏向正极板的是质子b偏向正极板的是氚核9-4-3c射出时动能最大的是质子d射出时动能最小的是氚核 解析：分析题意得：能沿直线射出极板的粒子是洛仑兹力和电场力平衡：，所以速度一定的粒子，能否偏转是与其电量和质量无关，只与其速度有关，而题中几种粒子具有相同的动能，质量最小的质子速度最大，则是洛仑兹力大于其电场力，所以会偏向正极板，所以选项a正确；而质量最大的氚核速度最小，会偏向负极板，所以选项b错误；若质子能射出极板，则动能会减小，所以选项c错误；同理则得到能射出极板的氚核，电场力做正功，具有的动能最大，所以选项d错误；综上所述，本题的正确选项应该为a。答案：a考点2. 质谱仪：剖析：组成：离子源，加速场，速度选择器（、），偏转场2，胶片. 原理：图9-4-4. 加速场中：. 选择器中：. 偏转场中：； 比荷：作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素. 例题2 （09年广东物理12）图9-4-5是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为b和e。平板s上有可让粒子通过的狭缝p和记录粒子 位置的胶片a1a2。平板s下方有强度为b0的匀强磁场。下列表述正确的是 （ ）a质谱仪是分析同位素的重要工具b速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外c能通过的狭缝p的带电粒子的速率等于e/b9-4-5d粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝p，粒子的荷质比越小解析：由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，如图所示，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外b正确；经过速度选择器时满足，可知能通过的狭缝p的带电粒子的速率等于e/b，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有，可见当v相同时，所以可以用来区分同位素，且r越大，比荷就越大，d错误。答案：abcgmn乙【变式训练2】（东城区20082009学年度第一学期期末教学目标检测）偏转磁场nmhg加速电场u+甲甲在甲图中，带正电粒子从静止开始经过电势差为u的电场加速后，从g点垂直于mn进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线mn为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为b，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的h点测得g、h间的距离为 d，粒子的重力可忽略不计。（1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与mn相切于g点，如图乙所示，其它条件不变。要保证上述粒子从g点垂直于mn进入偏转磁场后不能打到mn边界上（mn足够长），求磁场区域的半径应满足的条件。 解析：（1）带电粒子经过电场加速，进入偏转磁场时速度为v，由动能定理 （1分）进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动，轨道半径为r（2分） 打到h点有（1分）ngmvrr由得（1分）（2）要保证所有带电粒子都不能打到mn边界上，带电粒子在磁场中运动偏角小于90，临界状态为90，如图所示，磁场区半径（2分）所以磁场区域半径满足（1分）考点3. 电磁流量计9-4-6剖析：如图9-4-6所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，原理：导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,b间出现电势差.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定. 例题3 为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液粘滞情况需测量血管中血液的流速和流量.如图9-4-7为电磁流量计的示意图，将血管置于磁感应强度为b的匀强磁场中，测得血管两侧电压为u，已知管的直径为d，试求出血液在血管中的流速v为多少？流量q（单位时间内流过的体积）是多少？（重力不计）解析：血液是导电液体，含有大量的正负离子.设血液中正负离子向右流动的速度为v，由于洛仑兹力的作用，正离子向管道a的一侧集中，负离子向管道b的一侧集中，a、b间形成电势差.当正负离子所受电场力与洛仑兹力达到平衡时，离子不再偏移，此时ab之间有了稳定电势差u，形成一个匀强电场.离子在电场中受力平衡，则e=,eq=qvb.所以v=设在时间t内流进管道的血液体积为v，则流量9-4-7q=.答案： 点评：这是一道实际应用题，是速度选择器与电磁流量计组合的一个问题.要求学生认真构建物理模型.考点4. 磁流体发电机剖析：9-4-8 图9-4-8是磁流体发电机，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛仑兹力作用下发生上下偏转而聚集到a、b板上，产生电势差. 设a、b平行金属板的面积为s，相距l，等离子气体的电阻率为，喷入气体速率为v，板间磁场的磁感应强度为b，板外电阻为r，当等离子气体匀速通过a、b板间时，a、b板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势. 9-4-9从s极向n极看去,电路可视为图9-4-9:此时:eq=bqv，则有e=bv，电动势=el=blv. 电源内阻r= . 由闭合电路欧姆定律知通过r中电流9-4-10i= 例题4.目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图9-4-10所示表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板a、b，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为l，板间距离为d，板平面的面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于速度方向，负载电阻为r，电离气体充满两板间的空间当发电机稳定发电时，电流表示数为i，那么板间电离气体的电阻率为 _解析：等离子体是在高气压作用下被喷射入磁场的，所以正离子和电子的运动方向是相同的在洛伦兹力的作用下，正离子向极板b方向偏转，负电子向极板a方向偏转，在极板间建立电场，形成电势差，在开路状态，当电场力与洛伦兹力平衡时，发电机电动势恒定，且；电路闭合时，可得：=【答案】考点5. 回旋加速器剖析：如图9-4-11所示9-4-11组成：两个d形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电压u作用：电场用来对粒子（质子、氛核,a粒子等）加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速高能粒子是研究微观物理的重要手段要求：粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期关于回旋加速器的几个问题：(1)回旋加速器中的d形盒，它的作用是静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰，以保证粒子做匀速圆周运动(2)回旋加速器中所加交变电压的频率f,与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等:(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式来计算，在粒子电量，、质量m和磁感应强度b一定的情况下，回旋加速器的半径r越大，粒子的能量就越大例题5.回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图9-4-12，下列说法正确的是（ ）a.粒子在磁场中做匀速圆周运动b.粒子由a0运动到a1比粒子由a2运动到a3所用时间少c.粒子的轨道半径与它的速率成正比9-4-12d.粒子的运动周期和运动速率成正比解析：理解回旋加速度的工作原理，在磁场中做匀速圆周运动，t=,r=.故a、c正确.（粒子是通过加速电场才加速的）答案：ac【变式训练5】环型对撞机是研究高能粒子的重要装置带电粒子被电压为u的电场加速后，注入对撞机的高真空环状空腔内，在匀强磁场中作半径恒定的匀速圆周运动带电粒子局限在环状空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应关于带电粒子的比荷q/m、加速电压u和磁感应强度b以及粒子运动的周期t的关系有如下判断：对于给定的u，q/m越大，则b应越大；对于给定的u，q/m越大，则b应越小；对于给定的带电粒子，u越大，则t越小；对于给定的带电粒子，不管u多大，t都不变，其中正确的是（ ）a b c d【解析】在电场加速中，根据动能定理有：，令k=q/m,得,在洛伦兹力的作用下粒子作匀速圆周运动，轨道半径，所以正确，周期, 对给定的带电粒子，k为定值，周期只与磁感应强度成反比，与加速电压等无关，所以正确答案：d四、考能训练a 基础达标1、图9-4-13中为一“滤速器”装置示意图a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔o进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选 电子仍能够沿水平直线oo运动，由o射出不计重力作用可能达到上述目的的办法是（ ）a.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里b.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里c.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外9-4-13d.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外2、对具有相同动能的粒子和质子组成的粒子束，有可能把这两种粒子分开的方法是（不计重力，粒子即氦的原子核）（ ） a使粒子束穿过一匀强电场区域 b使粒子束穿过一匀强磁场区域 c使粒子束先后穿过两个磁感应强度不同的匀强磁场区域 d使粒子束穿过一相互正交的匀强磁场与匀强电场并存的区域3、用回旋加速器分别加速粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个d形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为( ) a1：1 b1:2 c2:1 d1：3图9-4-144、如图9-4-14所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，当滑块沿斜面滑至底端，则滑至底端时的速率( )a变大 b变小 c不变 d条件不足，无法判断5、（2008年长沙一模）匀强电场的方向平行纸面由下至上，电场强度为e，匀强磁场方向垂直纸面由里向外，磁感应强度为b，速度为的带负电的粒子以垂直于电场和磁场的方向射入场区，恰好不会发生偏转.则以下说法正确的是（） a若入射粒子的速度，而其他条件保持不变，则粒子将向上偏转、且速度减小 b若使磁感应强度增大而其他条件不变，则粒子将向下偏转、且运动轨迹为抛物线 c若使电场强度增大而其他条件保持不变，则粒子将向下偏转，且速度增大 d若使粒子的带电量增大而其他条件保持不变，则粒子将向下偏转6、如图9-4-15所示，水平放置的两个平行金属板mn、pq间存在匀强电场和匀强磁场.mn板带正电，pq板带负电，磁场方向垂直纸面向里.一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下，从i点由静止开始沿曲线ijk运动，到达k点时速度为零，j是曲线上离mn板最远的点.以下几种说法中正确的是（ ） a在i点和k点的加速度大小相等，方向相同9-4-15 b在i点和k点的加速度大小相等，方向不同 c在j点微粒受到的电场力小于洛伦兹力 d在j点微粒受到的电场力等于洛伦兹力9-4-167、（09年北京卷19）如图9-4-16所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的o点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的o点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同 初速度由o点射入，从区域右边界穿出，则粒子b （ ） a穿出位置一定在o点下方 b穿出位置一定在o点上方 c运动时，在电场中的电势能一定减小 d在电场中运动时，动能一定减小8、（北京市西城区2009年抽样测试）abbceo如图9-4-17，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。o点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是9-4-17a当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛仑兹力最大b当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大c小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大d小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小图9-4-189、某空间存在着如图9-4-18所示的水平方向的匀强磁场，a、b两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上物块a带正电，物块b为不带电的绝缘块水平恒力f作用在物块b上，使a、b一起由静止开始向左运动在a、b一起向左运动的过程中，以下关于a、b受力的说法中正确的是（ ）aa对b的压力变小 bb对a的摩擦力保持不变ca对b的摩擦力变大db对地面的压力保持不变图9-4-1910、一个带电液滴从距正交的匀强磁场和匀强电场的区域上边缘h高处自由下落，进入该复合场，并做匀速圆周运动，方向如图9-4-19所示已知电场强度为e，磁感应强度为b，磁场方向为水平向外，则液滴的电性是_电，电场方向为_圆周的半径为_11、如图9-4-20所示，所以o为圆心，r为半径的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向外；竖直平行放置的极板a、k相距为d，ak之间的电压可以调节，s1、s2为a、k极板上的两个小孔，且s1、s2和o三点在垂直于极板的同一直线上，os2 = r；质量为m、电量为q的正离子从s1进入电场后，自s2射出并进入磁场区域，不计重力和离子进入电场时的初速度，问： （1）为使正离子射出磁场时的速度的方向与进入时重直，a、k之间的电压应为多大？9-4-20 （2）粒子在磁场中的运动时间多长？12、（苏北四市高三第三次调研）如图9-4-21所示，k与虚线mn之间是加速电场，虚线mn与pq之间是匀强电场，虚线pq与荧光屏之间是匀强磁场，且mn、pq与荧光屏三者互相平行，电场和磁场的方向如图所示，图中a点与o点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从a点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为u=ed，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度b与偏转电场的电场强度e和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=若题中只有偏转电场的宽度d为已知量，则（1）画出带电粒子轨迹示意图；（2）磁场的宽度l为多少？（3）带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方向的偏转距离分别是多少？9-4-2113、（徐州市六县一区08摸底考试）如图9-4-22所示，在y轴的右方有一磁感应强度为b的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的下方有一场强为e的方向平行x轴向右的匀强电场。有一铅板放置在y轴处，且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为u的电场加速，然后以垂直于铅板的方向从a处沿直线穿过铅板，而后从x轴上的d处以与x轴正向夹角为60的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y轴上的c点。已知od长为l，求：（1）粒子经过铅板时损失了多少动能？（2）粒子到达c点时的速度多大？9-4-22b 能力提升14、空间存在一匀强磁场b，其方向垂直纸面向里，另有一个点电荷+q的电场，如图9-4-23所示.一带电粒子-q以初速度v0从某处垂直电场、磁场入射，初位置到点电荷的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹可能为（ ） a以点电荷+q为圆心，以r为半径的在纸平面内的圆周 b开始阶段在纸面内向右偏的曲线 c开始阶段在纸面内向左偏的曲线9-4-23 d沿初速度v0方向的直线15、如图9-4-24所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球a与b处在同一条竖直线上，其中小球b带正电荷并被固定，小球a与一水平放置的光滑绝缘板c接触而处于静止状态若将绝缘板c沿水平方向抽去后，以下说法正确的是（ ） a小球a仍可能处于静止状态 b小球a将可能沿轨迹1运动 c小球a将可能沿轨迹2运动9-4-24 d小球a将可能沿轨迹3运动16、如图9-4-25所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转 如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（ ） a它们的动能一定各不相同 b它们的电量一定各不相同 c它们的质量一定各不相同 d它们的电量与质量之比一定各不相同9-4-2517、如图9-4-26所示，一带电粒子以水平初速度v0(v0)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起.在带电粒子穿过电场和磁场的过程中（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的总功为w1；若把电场和磁场正交重叠，如图乙所示，粒子仍以初速度v0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为w2.比较w1和w2，有（ ）9-4-26a.一定是w1w2 b.一定是w1=w2c.一定是w1w2 d.可能是w1w2,也可能是w1w218、(2009山东潍坊重点中学高三质量检测)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示9-4-27的流量计.该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为b的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压u.若用q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（ ） a若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高9-4-27 b若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高 c污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 d污水流量q与u成正比，与a、b无关19、如图9-4-28所示，一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在a点时的动能为100 j，在c点时动能减为零，b为ac的中点，在运动过程中（ ）9-4-28a.小球在b点时的动能为50 jb.小球电势能的增加量等于重力势能的减少量c.小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等d.到达c点后小球可能沿杆向上运动9-4-2920、空间中存在着水平方向的匀强磁场，磁场的方向如图9-4-29所示，即垂直纸面向里同时也存在着水平方向的匀强电场，一带电油滴沿一条与竖直方向成角的直线mn运动，可判断下列说法正确的是：( )a如果油滴带正电，它是从m点运动到n点b粒子的运动必定是匀速运动c如果水平电场方向向左，油滴是从n点运动到m点d如果水平电场方向向右，油滴是由m点运动到n点9-4-3021、如图9-4-30所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5t的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2c的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力现对木板施加方向水平向左，大小为0.6n的恒力，g取10m/s2则（ ）a木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动b滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动c最终木板做加速度为2 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动d最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动e b22、一个带电微粒在图9-4-31中的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_，旋转方向为_。若已知圆半径为r，电场强度为e磁感应强度为b，则线速度为_。9-4-3123、（温州市十校联合体2008届期中联考）如图9-4-32所示，某一空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为e、方向水平向右，电场宽度为l；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向外。右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小也为b，方向垂直纸面向里，其右边界可向右边无限延伸。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的o点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到o点，然后重复上述运动过程。求：（1）带电粒子