第一章安培力与洛仑兹力之带电粒子在复合场中的运动+综合习题-高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

带电粒子在复合场中的运动综合习题1.（多选）如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面（未画出）,一带电微粒刚好能沿直线斜向上运动，下列说法正确的是（）A.磁场方向一定垂直于纸面向里B.微粒一定带负电

C.微粒的电势能一定增加D.微粒的机械能一定增加1题图2题图2.（多选）如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是（）

A.磁场B减小，油滴动能增加B.磁场B增大，油滴机械能不变

C.使磁场方向反向，油滴动能减小D.使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小3.（多选）一质量m、电荷量-q的圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一沿杆左上方方向的初速度0，（初速度0为正方向）以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（）A.B.C.D.4.如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。两个质量为m、带电荷量为+q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，则（）A.甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大

B.甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短

C.两滑块在斜面上运动的位移大小相同

D.两滑块飞离斜面时，下滑的高度相等4题图5题图5.绝缘光滑斜面与水平面成角，一质量为m、电荷量为−q的小球从斜面上高h处，以初速度为0、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上。已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN，则下列判断正确的是（）

A.小球在斜面上做非匀变速曲线运动B.小球到达底边MN的时间C.磁感应强度的取值范围D.磁感应强度的取值范围6.如图所示，有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道，其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中，下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中；质量为m，带正电，电荷量为q的小球，从轨道的水平直径的M端由静止释放，若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）小球对轨道最低点的最大压力；（3）若要小球在圆形轨道内做完整的圆周运动，求小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度。7.如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与x轴负方向成45°）和y轴正方向为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0.32V/m；以直线OM和x轴正方向为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以0=2×103m/s的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg，求：（1）粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标（2）粒子在磁场区域运动的总时间（3）粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标。8.如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E，方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B，垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上。现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以一定范围的速度（0≤≤E/B）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：（1）速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线PQ所用的时间。（2）磁场区域的最小面积。9.如图所示，在平面坐标系xOy中，x≤0区域有垂直于y轴的匀强电场E=0.4N/C，x>0有三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，区域边界垂直于x轴，区域I的宽度L1=0.05m，区域Ⅱ的宽度L2=0.1m，区域Ⅲ的宽度L3未知，三个区域都有匀强磁场，磁感应强度大小相等都为B=0.02T，Ⅰ、Ⅲ中磁场方向垂直于坐标平面向外，Ⅱ中磁场方向垂直于坐标平面向里，P点在y轴上，纵坐标yP=0.15m，A点与P点纵坐标相等，与P点的距离d=1.0m。一正点电荷从A点由静止开始运动经过P点进入区域I，并从区域Ⅱ、Ⅲ之间边界上的C点（图中未标出）进入区域Ⅲ。点电荷质量m=2×10−9kg，电荷量q=4×10−4C，不计重力。（1）求点电荷经过P点时速度的大小P；（2）求C点的纵坐标yC；（结果保留三位有效数字）（3）若要求点电荷不从区域Ⅲ的右边界离开，并回到y轴，求区域Ⅲ宽度L3的最小值及正电荷从P点到第一次回到y轴经过的时间t。10.如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立xOy坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°，在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=0.6m，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L=0.72m。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行y轴且沿y轴负向足够长的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距d2=0.18m。现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出，刚好垂直于x轴穿过C1板上的M孔，进入磁场区域。已知小球可视为质点，小球的比荷，P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为，不考虑空气阻力，求：（1）匀强电场的场强大小；（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平