（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 第九章 磁场 高效演练创新预测 9.3 带电粒子在复合场中的运动.doc

9.3 带电粒子在复合场中的运动高效演练创新预测1. (多选)(2018焦作模拟)某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出),带电小球沿如图所示的直线斜向下由a点沿直线向b点运动,此空间同时存在由a指向b的匀强磁场,则下列说法正确的是()a.小球一定带正电b.小球可能做匀速直线运动c.带电小球一定做匀加速直线运动d.运动过程中,小球的机械能增大【解析】选c、d。由于重力方向竖直向下,空间存在磁场,且直线运动方向斜向下,与磁场方向相同,故不受磁场力作用,电场力必水平向右,但电场具体方向未知,故不能判断带电小球的电性,选项a错误;重力和电场力的合力不为零,故不是匀速直线运动,所以选项b错误;因为重力与电场力的合力方向与运动方向相同,故小球一定做匀加速运动,选项c正确;运动过程中由于电场力做正功,故机械能增大,选项d正确。【加固训练】带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带电质点将()a.可能做直线运动b.可能做匀减速运动c.一定做曲线运动d.可能做匀速圆周运动【解析】选c。带电质点在运动过程中,重力做功,速度大小和方向发生变化,洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化,故带电质点不可能做直线运动,也不可能做匀减速运动或匀速圆周运动,c正确。2.静置的内壁光滑的漏斗处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为b,漏斗内有一质量为m,电荷量为q的带正电小球,在水平面内沿图示方向做匀速圆周运动,若漏斗侧壁与竖直方向的夹角为,小球的线速度为v,则小球做圆周运动的半径为()a.b.c.d.【解析】选c。根据左手定则,小球所受洛伦兹力方向沿半径方向向外,受力分析如图,fnsin=mgfncos-qvb=m所以:r= 3.(2018黄石模拟)物理课堂教学中的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是 ()a.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变大b.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变c.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小d.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变【解析】选a、c。根据qu=mv2,增大加速电压,电子进入磁场时v变大,再根据r=,v变大,r变大,a正确。励磁线圈中电流增大,则b增大,r减小,故c正确。4.(新题预测)如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,水平轨道ad和斜面dc均光滑且绝缘,ad和dc的长度均为l,斜面dc与水平地面间的夹角=60,有一质量为m,电荷量为+q的带电小球(可视为质点)被放在a点,已知在第一象限分布着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,电场方向竖直向上,场强大小为e2=,磁场为水平方向(图中垂直纸面向外),磁感应强度为b;在第二象限分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小为e1=。现将放在a点的带电小球由静止释放,求:(1)带电小球运动到d点时的速度。(2)带电小球从a点出发到落地过程中所用的时间(小球所带的电荷量不变)。【解题指导】(1)小球在第二象限做匀加速直线运动,在第一象限做匀速圆周运动。(2)小球在第一象限的第一落点可能在轨道dc上,也可能在x轴上。【解析】(1)设小球到达d点的速度为v,由动能定理得qe1l=mv2,因e1=,则小球到达d点时的速度为v=(2)由l=a,a= 解得小球从a点到d点所用的时间t1= 由于小球在第一象限所受到的重力与电场力等大反向,所以小球由d点进入第一象限后做匀速圆周运动,由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得:bqv=m,则小球运动的轨道半径为r=l如图所示,小球运动的圆心o在od的连线上,由几何关系可得:oo=od-r=l设小球落在地面上的c点,ooc=,则有cos=,=60由几何