物理3-1人教新资料课时功课39带电粒子在组合场和复合场中的运动

物理3-1人新资料课功课带粒子在组合和复合场中的运动基础热身1、如图K39－所示，某空间存正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电粒子由a点进入电场并刚好能沿ab直向上运动、以下说法正确的选项是()图－A、微粒一定带负电B、微粒动能一定减少C、微粒的电势能一定增加D、微粒的机械能一定增加2[2017海模拟两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷在们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场个电粒子以初速度v沿直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转，带电粒子所受重力可忽略不计假仍按上方式将带电粒子射入两板间为使其向下偏转以下措施中一定不可行的()A、仅增大带电粒子射入时的速B、仅增大两金属板所带的电荷C、仅减小粒子所带电荷量D、仅改变粒子的电性3设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场图K39－所示一离子在静电力和洛伦兹力的作用下静止开始自点曲线ACB运动达B点时度为零，C点是运动的最低点，忽略力，下述说法中错误的选项()A、该离子必带正电荷B、点点于同一高度C、离子在C点时度最大D、离子到达B点后，将沿原曲返回A点图－图－4如图K39－所示在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里、现将一个带正电的金属小球从M点初速度v水平出，小球着地时的速度为v，空中的飞行时间为t.假将磁场撤除，其他条件均不变，那么小球着地时的速度为v，空中飞行的时间为t.小所受空气阻力可忽略不计，那么关于v和、和t的小比较，以下判断正确的选项(A、＞，＞B、v＜＜C、＝，＜D、v＝＞技能强化5[2017江联考如图K39－示，在同时存在匀强电场强场的空间中取正

－B.－－D.－－B.－－D.－交坐标系Oxyz(轴正向竖直向，一质量为、电荷量为的正电粒子(力不能忽略从点O以速v沿x轴正方向动身、以下说法正确的选项(A、假设电场、磁场分别沿z轴方向和x轴方向，那么粒子能做曲线运动B、假设电场、磁场均沿z轴方向，那么粒子有可能做匀速圆周运动C、假设电场、磁场分别沿y轴方向和z轴方向，那么粒子可能做平抛运动D、假设电场、磁场分别沿z轴方向和y轴方向，那么粒子可能做匀速直线运动图－图－6、[2017·福州模拟]如图K395所，、b是对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔，较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，向垂直纸面向里，在、两间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点处射入一束正离(不计重力)，些正离子都沿直线运动到右侧，从孔出后分成3束、以下判断正确的选项(A、这三束正离子的速度一定不同B、这三束正离子的质量一定不同C、这三束正离子的电量一定不同D、这三束正离子的比荷一定不同图－7[2017济质检如图K39－示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为的滴在竖直面内做半径为R的速圆周运动、电场强度为，磁感应强度为，那么油滴的质量和环绕速度分别为()qEEA.

g

，

B

E

，qRC、g

，qgRg，E8前界正在研究一种新发电机叫磁流体发电机K39－表了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压、假如射入的等离子体速度均为，金板的板长为，板间距离为d，板平面的面积为，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂于速度方向，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阻率()A.C.

SdSL

33图－图－9[2017·家庄一]如图K398所示＝×10kg小(可看成质点)带电荷量q＝＋8.00×C，以初速度＝1.0010m/s从小孔进入足够大的M、之间的区域，M、间离＝2.00m，场强度＝2.50×N/C，向竖直向上，磁感应强度＝0.250T方向水平向右小运动的正前方固定一个与水平方向θ＝45°角的足够小的绝缘薄板，假设小球与薄板碰撞时无机械能损失，取10m/s，那么)A、带电小球不能到达板B、带电小球能到达N板，需2.00×10

s时C、带电小球能到达N板，需8.28×10s时D、带电小球能到达N板，未知绝缘薄板与A点距离，因此无法确定所需时间110[2017内三]如图－所示一内壁光滑绝缘的环形细圆筒轨道竖直放置环半径为圆O与A端在同一竖直线上在连的右侧有一竖直向上的场强Emg＝q的匀电场和垂直纸面向里匀强磁场有个质量为m荷量为的球可为质点从筒的C端由静止释入连右边的区域后从区域的边界水平射出后，刚好从端入圆筒，圆筒的内径特别小，能够忽略不计、(1)小球第一次运动到端，对轨道的压力为多大？(2)匀强磁场的磁感应强度为多？图－挑战自我11如图K39－所为某种新型设备内部电场分布情况图上下分为ⅠⅡ、Ⅲ三个区域区Ⅰ宽度为d分布有沿纸面向的匀强电场区域Ⅱ宽度为d分布有垂直纸面向里的匀强磁场B；宽度可调的区域Ⅲ中分布有沿纸面下的匀强电场垂直纸面向里的匀强磁场B.现在有一群质量和带电量均不同的带正电粒子从区域Ⅰ上边缘的注入孔A点被入从静止开始运动，然后相继进入Ⅱ两区域满一定条件的粒子将回到区域Ⅰ其粒子那么从域Ⅲ飞出三区域都足够长，粒子的重力不计飞回区域Ⅰ的带电粒子的质量为＝6.4×kg，带电荷量为＝3.2×，且d＝10cmd＝5cm，>10cm，40V/m＝×10，＝2×T、试求：(1)该带电粒子离开区域Ⅰ时的度、(2)该带电粒子离开区域Ⅱ时的度、(3)该带电粒子第一次回到区域的上边缘时的位置与点的距、

xx图－10课时作业三十九〕【基础热身】1、解析]对该种粒子进行受力分析得：受到竖直向下的重力、水平方向的电场力、垂直速度方向的洛伦兹力其中重力和电场力是恒力粒子沿直线运动那么能够判断出其受到的洛伦兹力也是恒定的即粒子是做匀速直线运动此选项B错假该粒子带正电那受到向右的电场力和左下方的洛伦兹力此可不能沿直线运动故种粒子一定是带负电，选项正确；该种粒子带负电，向左上方运动，电场力做正功，电势能一定是减少的，选项C错误因为重势能增加，动能不变，因此该粒子的机械能增加，选项D正确、2C[解析带粒子在两板之间电场力与洛伦兹力两者的大小不等且向不确定假仅增大带电粒子射入时的速度能因为所受的洛伦兹力变大使带电粒子向下偏转选可假仅增大金属板所带的电荷量因两极板间的电场强度增大故带电粒子可能向下偏转选项B可行假设仅减小粒子所带的电荷量么由于粒子所受电场力与洛伦兹力以相同的倍数变化带电粒子仍向上偏转选项C不可行仅变粒子的电性，那么由于两个力的方向都发生变化，带电粒子将向下偏转，选项D可、3D[解析由离子从静止开始运的方向可知离子带正电确洛兹力不做功，只有静电力做功，由能量守恒或动能定理可知、确、到达B后，重复过程，向右运动，错误4、D[解析由于洛伦兹力不做功因此两次落地速度大小相等，据此排除选项AB；有磁场时小带正电左定那么易得小球受到向上的洛伦兹(或向上的分力，可知有磁场时小球落地经历时间较长，选项错误选项D正确、【技能强化】5、BCD[解析]正电荷沿x正向运动，磁场沿轴时所受洛伦兹力为零，当满足＝时粒子做匀速直线运动，选项A错误；假设电场、磁场均z轴正方向当满足＝时粒子做匀速圆周运动选项B正确；当电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴方向时电力的方向沿y轴负方洛伦兹力沿y轴正向x轴向速度不变，当满足qE＝时粒子做平抛运动，选项C正确当电场、磁场分别沿z正方向和y轴负向，且满足＝qEBqv，粒子做匀速直线运动，选项正、E6、D[解析带粒子在金属板中直线运动qvB，＝B，说明带电粒子的速度mv一定相等，而电荷的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定，在磁场Bq，带电粒子运动半径不同，因此比荷一定不同，选项确、7D[解析液滴做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，重力和电场力等大、反向，依mv2

qE照qvB＝R，＝，得m＝g，＝应选项D正、

－13qR22213qR2－13qR22213qR2U8A[解析当粒子受的电场力与伦兹力平衡时板电压即为电动势＝d，UdS得＝又＝＋，＝ρS，由可解ρ＝确、9C[解析由题设条件可知qE＝，撞到薄板往常，洛伦兹力为零，小球做匀速直l线运动，经历的时间t＝v，与板相撞后，小球速度方向竖直向上，做匀速圆周运动，转过一周与板的另一侧相撞，速度变为水平，接着向右做匀速直线运动，圆周运动的时间＝2m－LqB着右做匀速直线运动的时间t＝v小从M到N所时间为＋＋＝2＋qB＝8.2810

s，选项C正、16m3q10、(1)4(2)1[解析](1)由机械能守恒定律得mgR(1＋sin30°＝mv到达点，由牛顿第二定律得：F－＝

R由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力′4mg(2)带电小球进入复合场后，所的电场力F＝qE＝，因此它将做匀速圆周运动，穿出复合场后做平抛运动，设平抛运动的时间为，那么：在水平方向上有：cos30＝1竖直下落的高度h＝gt因此，小球在复合场中做匀速圆周运动的半径R＋sin30＋r＝mv由洛伦兹力提供向心力得qvB＝16m3g联立解得：＝【挑战自我】

r11、×10m/s方向竖直向(2)2×(3)57.26cm

m/s方与水平方向成45°角向右下方1[解析](1)由动能定理：d得：v＝×，向竖直向下、(2)该带电粒子在区域Ⅱ中做匀圆周运动，速度大小不变，离开区域Ⅱ时的速度大小仍为v＝×m/s，方向如下图、

44v由牛顿第二定律：＝Rd由θ＝得：θ＝45°因此带电粒子离开区域Ⅱ时的速度方向与水平方向成°角斜向右下方、(3)将该电粒子离开区域Ⅱ而入区域Ⅲ时的速度分解为、v，么