教科版物理高考第一轮复习——带电粒子在复合场中的运动问题 （同步练习）

1、.【模拟试题】答题时间：45分钟 *1如下图，在边长为l的正方形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子不计重力从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0；假设撤去磁场，只保存电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为；假设撤去电场，只保存磁场，其他条件不变时，该带电粒子穿过场区的时间应该是 ABCD *2地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场，假设某时刻在该空间中有一小区域存在如下图的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子，恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作

2、用，那么在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能是 A仍做直线运动B立即向左下方偏转C立即向右上方偏转D可能做匀速圆周运动 *3质量为m、电量为e的电子的初速度为零，经电压为U的加速电场加速后垂直磁场边界bc进入垂直纸面的匀强磁场中，其运动轨迹如下图，不计重力，那么以下说法中正确的选项是 A匀强磁场的方向垂直纸面向里B电子经加速电场加速后，开场进入磁场时的速度C匀强磁场的磁感应强度D电子在磁场中的运动时间 *4以下图示中，虚线间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球电量为+q，质量为m从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通

3、过电磁混合场的是 *5盘旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在每次通过狭缝时都能得到加速，直到到达最大圆周半径时通过特殊装置被引出。两个D形盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如下图，假如用同一盘旋加速器分别加速氚核H和粒子，比较它们所加速的高频交流电源的周期和获得的最大动能有 A加速氚核的交流电源周期较大，氚核获得的最大动能也较大B加速氚核的交流电源周期较大，氚核获得的最大动能也较小C加速氚核的交流电源周期较小，氚核获得的最大动能也较小D加速氚核的交流电源周期较小，氚核获得的最大动能也较大 *6氢原子中，

4、质量为m，电量为e的电子绕核做匀速圆周运动，现垂直于电子的轨道平面加一磁感应强度为B的匀强磁场，假设电子的轨道半径不变，电子受到的电场力是洛伦兹力的N倍，那么电子绕核运动的角速度可能为 ABCD *7如下图，质量为m，电荷量为q的微粒，在竖直向下的匀强电场、程度指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动，以下说法中正确的选项是 A该微粒带负电，电荷量B假设该微粒在运动中突然分成比荷一样的两个粒子，分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直，它们均做匀速圆周运动C假如分裂后，它们的比荷一样，而速率不同，那么它们运动的轨道半径一定不同D只要一分裂，不管它们的比荷如何，它们都不可能再做

5、匀速圆周运动 *8两块面积为S的平行板，彼此相距l，板间通入已电离的气流，气流速度为v，两板间存在一磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与气流垂直，如下图。把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板挪动形成电流，这个装置就是磁流体发电机。设气体的导电率电阻率的倒数为，流过外电阻R的电流强度I应等于_。 *9如下图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为B的程度匀强磁场中，杆和磁场垂直，与程度方向成角，杆上套一个质量为m、电量为+q的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为。从A点开场由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆很长。重力加速度为g。求：1定性分析小球运动的加

6、速度和速度的变化情况；2小球在运动过程中最大加速度的大小；3小球在运动过程中最大速度的大小。【试题答案】 1B由题意可知当有电场和磁场时，粒子做匀速直线运动，那么电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，即qE=qvB，穿越场区的时间为，当只有电场时，速度为，由牛顿第二定律得，联立以上各式得。假设是只有磁场时粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为，即粒子在磁场中运动半圈，周期为，粒子在磁场区域运动的时间为，故B正确。 2ABC根据电场力和洛伦兹力的受力方向特点进展判断。 3BC电子在下面的电场中得到加速，由动能定理可得B正确；电子带负电，进入磁场中后改变方向，由左手定那么可知A错误；对电场中的电子由动能定

7、理得：。电子进入磁场后，由牛顿第二定律得：。综合二式可知，C正确；由运动学规律可知电子做的是四分之一圆周运动，可知D错误。 4CDA、B、C图中小球受重力、电场力和洛伦兹力作用，分别进展受力分析，A图中由于重力一定对小球做正功，小球速度增大，其所受洛伦兹力增大，小球不可能做直线运动；B图中即使重力与电场力平衡，但由于洛伦兹力方向与速度方向垂直，当然也不可能做直线运动；C图中小球所受三力可能平衡，可能做匀速直线运动；D图中小球速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力作用，在重力和电场力作用下，小球一定做直线运动。综上所述，只有CD正确。 5B氚核和粒子的质量之比为，电量之比为，而盘旋加速器交流电源的

8、周期应该与带电粒子在磁场中做圆周运动的周期相等。由可得：，即加速氚核的交流电源的周期较大，因为被加速的粒子直到到达圆周运动的最大半径时才通过特殊装置引出，由可知氚核与粒子的最大动能之比为，氚核所获得的最大动能较小。 6AC电场力是洛伦兹力的N倍，那么洛伦兹力可能指向圆心也可能背离圆心。或 7AC微粒在竖直向下的匀强电场、程度指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，必有重力与电场力为平衡力，那么，得，Eq的方向向上，与电场的方向相反，故该微粒带负电；假设该微粒在运动中突然分成比荷一样的两个粒子，那么，只有粒子分裂后的比荷与分裂前的比荷一样，才能做匀速圆周运动，此时，半径一定不同。 8由闭合电路欧姆定律