专题训练4复合场类(教师)

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1、专题训练（四）《复合场类问题》(　　)1．如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场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(电荷量为＋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过的是(　　)　　　【解析】　带电小球进入复合场时受力情况：A项，B项C项，D项，其中只有C、D两种情况下合外力可能为零，所以有可能沿直线通过复合场区域，A项中力qvB随速度v的增大而增大，所以三力的合力不会总保持在竖直方向，合力与速度方向将产生夹角，做曲线运动，所以A错．【答案】　CD(　　)aBbcEO2．如图，空

2、间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（D）A．当小球运动到b点时，洛仑兹力最大B．当小球运动到c点时，洛仑兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小3．如图所示，足够长两面均光滑的绝缘平板，固定在区域足够大的正交

3、的方向竖直向上的匀强电场和方向水平向外的匀强磁场中，匀强电场的场强大小为E，匀强磁场的磁感应强度的大小为B，平板与水平面间的夹角为θ，带电为+q的小物块静止在平板中央。现沿平板斜向下的方向给物块一个瞬时速度的同时，保持磁场（包括大小和方向）和电场方向不变，使电场强度的大小变为3E，（当地的重力加速度为g，设物块沿平板运动的过程中电量不变），求：（1）小物块沿平板向下运动最大位移；（2）小物块沿平板运动的过程中机械能的增量。解（1）小物块静止在平板中央，有，当场强变为时，小物块受到的电场力为，沿光滑平板下滑时的受力图如图13-7所示，为板对小物块的弹力。

4、显然，小物块受到的合力沿平板向上，故沿平板向下做匀减速运动，当速度减至零时，位移有最大值。对小物块下滑的运动应用动能定理得，又5，联立解得小物块沿平板向下运动的最大位移。图13-7图13-8（2）小物块沿平板下滑至最低点后即沿平板向上做匀加速运动，受力情况如图13-8所示，在垂直平板方向上有。随着速度的增大，将减小，当=0时小物块开始离开平板，此时的速度为小物块沿平板向上运动的最大速度。对小物块沿平板向上的运动应用动能定理得，又，联立解得小物块沿平板向上运动的最大位移。机械能的增量决定于重力以外的力所做的功，在小物块沿平板运动的全过程中，重力以外只有电

5、场力做功，因此机械能的增量。*4．如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s2，不计空气阻力．求：（1）小球刚进入

6、磁场B1时的加速度大小a；（2）绝缘管的长度L；（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x．hOFN/×10-3NL2.4vMNB1EPQB2QPMN5解析：（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则（2）在小球运动到管口时，FN＝2.4×10－3N，设v1为小球竖直分速度，由，则由得（3）小球离开管口进入复合场，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N．MNQvB1EPB2mgqEv′qBv′故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度与MN成4

7、5°角，轨道半径为R，小球离开管口开始计时，到再次经过MN所通过的水平距离对应时间小车运动距离为x2，△x=x1-x2=m专题训练（四）《复合场类问题》课后练习1．在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子（不计重力）恰好能沿直线MN从左至右通过这一区域．那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况(BD)NMA．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里C．匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上D．匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右hBCD第8题图EF2．如

8、图所示，虚线EF5的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微