（通用版）2020版高考物理一轮复习 课时检测（六十）带电粒子在叠加场中的运动（题型研究课）（含解析）

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1、课时检测(六十)带电粒子在叠加场中的运动(题型研究课)1．如图所示，一个不计重力的带电粒子以初速度v0沿各图中虚线射入。A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；B中＋Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是(　　)解析：选B　图A中两条垂直纸平面的长直导线中通有等大反向的电流，在中垂线上产生的合磁场方向水平向右，带电粒子

2、将沿中垂线做匀速直线运动；图B中等量同种正点电荷在中垂线上的合场强在连线中点左侧水平向左，带电粒子射入后受力不为零，不可能做匀速直线运动；图C中粒子运动方向与所处位置磁感线平行，粒子做匀速直线运动；图D是速度选择器的原理图，只要满足射入速度v0＝，粒子即可做匀速直线运动，故选B。2．(多选)(2019·浙江三校模拟)如图所示，空间中存在正交的匀强电场E和匀强磁场B(匀强电场水平向右)，在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球(不考虑两球的相互作用，两球电荷量始终不变)。关于小球的运动，下列说法正确的是(　　)A．两小球都可能做直线运动B．只有沿

3、ab方向抛出的小球才可能做直线运动C．若有小球能做直线运动，则一定是匀速运动D．两小球在运动过程中机械能均守恒解析：选AC　沿ab方向抛出的带正电小球，或沿ac方向抛出的带负电的小球，在重力、电场力、洛伦兹力作用下，都可能受力平衡，做匀速直线运动，A正确，B错误；在重力、电场力、洛伦兹力三力都存在时的直线运动一定是匀速直线运动，C正确；两小球在运动过程中除重力做功外还有电场力做功，故机械能不守恒，D错误。3.有一个带电荷量为＋q、重为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示。则带电小球通过两平行

4、板间时，下列说法正确的是(　　)A．一定做曲线运动B．不可能做曲线运动C．有可能做匀加速直线运动D．有可能做匀速直线运动解析：选A　带电小球在没有进入两平行板间时做自由落体运动，进入两平行板间后，受竖直向下的重力G、水平向左的电场力F电场＝qE、垂直速度方向的洛伦兹力F洛＝qBv，重力与电场力大小和方向保持恒定，但因为带电小球的速度会发生变化，所以洛伦兹力大小和方向会发生变化，所以一定会做曲线运动，A正确，B、C、D错误。4．(多选)如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域(电场强度

5、E和磁感应强度B已知)，小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则(　　)A．小球可能带正电B．小球做匀速圆周运动的半径为r＝C．小球做匀速圆周运动的周期为T＝D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大解析：选BC　小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得Bqv＝，Uq＝mv2，又mg＝qE，联立可得小球做匀速圆周运动的半径r＝，由T＝可得T＝，与电压U无关，B、C正确，D错误。5.如图所示，质量为m、带电荷

6、量为q的微粒，以与水平方向成45°角的速度v进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：(1)电场强度的大小，该微粒带何种电荷；(2)磁感应强度的大小。解析：(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力mg、电场力qE、洛伦兹力qvB，受力如图所示，qE＝mg，则电场强度大小E＝，微粒所受电场力方向与电场方向相同，所以微粒带正电。(2)由于合力为零，则qvB＝mg，所以B＝。答案：(1)　正电　(2)6.如图所示，质量m＝0.1g的小球，带有q＝5×10－4C的正电荷，套在一根与水平方向成θ＝3

7、7°的绝缘杆上，小球可以沿杆滑动，与杆间的动摩擦因数为μ＝0.4，装置处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6。求小球无初速度释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度。解析：开始阶段小球速度小，垂直于杆向上的洛伦兹力较小，杆对小球的支持力垂直于杆向上，且逐渐减小，当速度达到某值后，支持力减为零，杆对小球的摩擦力也减为零，此时小球的加速度最大，根据牛顿第二定律得：mam＝mgsinθ故最大加速度：am＝6m/s2此后杆对小球的支持力垂直于杆向下，且随速度增大而增大，当摩擦力等于重力沿杆方向的分力时达到最大速度，根据牛顿

8、第二定律得：qvmB＝mgcosθ＋FNf＝mgsinθ且f＝μFN解得：vm＝9.2m/s。