2021届高三物理一轮复习磁场8：带电粒子在复合场中的运动(答案)

1、2021届高三物理一轮复习磁场8 ：带电粒子在复合场中的运动班级 座号 姓名 分数一.选择题1 .（多选）06全国卷I图中为一"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00'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板电势彳氐于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D.使

2、a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外【答案】AD2 . 2017.全国卷I 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方 向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒“、b、c电荷量相等，质量分别为小小，儿.已知在该区域内，在 纸面内做匀速圆周运动，在纸面内向右做匀速直线运动，。在纸面内向左做匀速直线运动,下列选项正确的 是（ ）A . ma>mb>mc B .C . mc>nia>mb D . me>mh>nia【答案】B【解析】对微粒“，洛伦兹力提供其做圆周运动所需向心力，且晒g二瓦7,对微粒，qi，B + Eq=，川田,对微

3、粒c, qvB十nicg = Eq,联立三式可得心叫皿，选项B正确.3 .如图所示，空间的某个复合场区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.质子由静止 开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的边界进入并沿直线穿过场区，质子（不计重力）穿过复合场区所用时 间为/,从复合场区穿出时的动能为反，则（）A .若撤去磁场B ,质子穿过场区时间大于/B .若撤去电场E ,质子穿过场区时间等于/C .若撤去磁场B ,质子穿出场区时动能大于EkD .若撤去电场E ,质子穿出场区时动能大于反 【答案】C.【解析】质子在电场中是直线加速，进入复合场，电场力与洛伦兹力等大反向，质子做匀速直线运动.若撤

4、去 磁场，只剩下电场，质子做类平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，速度不变，故质子穿过场区时间不变, 等于乙A错误；若撤去电场，只剩下磁场，质子做匀速圆周运动,速率不变，水平分运动的速度减小，故质 子穿过场区时间增加，大于r, B错误；若撤去磁场，只剩下电场,质子做类平抛运动，电场力做正功,故末 动能大于反，C正确，若撤去电场,只剩下磁场，质子做匀速圆周运动,速率不变,未动能不变，仍为反 , D .4 .如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好沿虚线ab向上运动。下列说法中正确的是（）a .该微粒一定带负电了：

5、65;B.该微粒的动能一定减少X Xx:C.该微粒的电势能一定增加-一doD.该微粒的机械能不一定增加【答案】A【解析】 微粒受到的重力和电场力是恒力，且该微粒沿直线运动，则可以判断出微粒受到的洛伦兹力也是恒 定的,即该微粒做匀速直线运动,所以B错误；如果该微粒带正电，则受到竖直向下的重力、向右的电场力 和向左下方的洛伦兹力，受力不平衡，所以不会沿直线运动，故该微粒一定带负电，电场力做正功，电势能一 定减少，机械能一定增加，A正确，C、D错误。A .若电场、 B .若电场、 C .若电场、 D .若电场、5 .侈选）如图3-2-1所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系。ryz（

6、z轴正方向竖直向上）, 一质量为小、电荷量为4的带正电小球从原点。以速度丫沿x轴正方向出发。下列说法正确的是（） 磁场分别沿c轴正方向和x轴正方向，小球只能做曲线运动磁场均沿7轴正方向，小球有可能做匀速圆周运动磁场分别沿-轴正方向和y轴负方向，小球有可能做匀速直线运动磁场分别沿、轴负方向和z轴正方向，小球有可能做匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】 电场沿着z轴正方向，则小球所受电场力向上，有可能使电场力与重力大小相等，此时，如果磁场 沿x轴正方向，则小球将做匀速直线运动，A项错误；如果此时磁场沿z轴正方向，则小球做匀速圆周运动， B项正确；若电场、磁场分别沿z轴正方向和）、轴负方向，则电场力

7、与洛伦兹力都是竖直向上，有可能这两个 力的合力刚好与重力平衡，则小球做匀速直线运动，C项正确；若电场、磁场分别沿），轴负方向和工轴正方向, 则有可能使小球所受的洛伦兹力始终与电场力平衡，此时小球只受重力作用，做平抛运动，D项正确。6 .如图所示，水平方向的匀强电场和匀强磁场互相垂直，竖直的绝缘杆上套一带负电 荷小环.小环由静止开始下落的过程中，所受摩擦力（A.始终不变B .不断增大，后来不变C .不断减小，最后为0D .先减小，后增大，最后不变【答案】D【解析】小环由静止开始运动，竖直方向受力有mg - Ff= ma加速下滑.其中滑动摩擦力F尸*N.水平方向受力平衡：先是Fn=Eq-Bq，,随

8、着I，增加，入不断减小即摩擦力减小.当小=。时6=0,这时加 速度最大，为“m二质小环继续加速.从这以后有Fn=3由-瓦7, V增大，入将增大，即摩擦力又不断增大， 直到竖直方向受力有-,田，=0时，小环开始匀速下滑，摩擦力不再变化.选项D正确.7 .质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方 向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知（）A.小球带正电，沿顺时针方向运动8 .小球带负电，沿顺时针方向运动C.小球带正电，沿逆时针方向运动D.小球带负电，沿逆时针方向运动【答案】B【解析】 根据题意，小球做匀速圆周运动，其重力与电场

9、力等大反向，故小球受到的电场力方向向上，又电 场方向竖直向下，可知小球带负电；已知磁场方向垂直圆周所在平面向里，带负电的小球受到的洛伦兹力指向 圆心，小球一定沿顺时针方向运动。B正确。二、填空题8 .如图所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸 面，电场强度为E,磁感应强度为B,已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周的半径R=.解：带电液滴做自由落体运动，由v2=2gh, 得液滴进入电磁场时的速度：丫=而方 带电液滴在电磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：mg=qE由牛顿第二定律得：qvB=mIR由解得：R=§也；【解析】见

10、g三.计算题9 .如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为 叭 带电荷量为十夕的小球从A点以速度vo沿直线A。运动，A。与x轴负方向成37。角.在y轴与MN之间的 区域I内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到MN上的。点，MN与PQ之间区域II 内存在竞度为，/的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场力球在区域n内做匀速圆周运动并恰好不能 从右边界飞出，已知小球在c点的速度大小为2v0 ,重力加速度为g , sin 37。=0.6 , cos 37。=0.8 ,求：(1)第二象限内电场强度E的大/JW 口磁感应强度&的大小；区域I内最小电场强度史的大小和方向；区域H内电场强度丛的大小和磁感应强度&的大小.【答案】。鹫§ Q瞽方向与x轴正方向成53。角斜向上哨翳【解析】带电小球在第二象限内受重力、电场力和洛伦兹力作用做直线运动，三力满足如图甲所示关系且小球只能做匀速直线运动.第5页，共5页由图知tan 37。二胃，得民二答 c°s " 一与力，。'行约一句市 区域I中小球做直线运动，电场强度