2017高三物理二轮复习：专题四第3讲《带电粒子在复合场中的运动》测试（含答案）

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1、2017高三物理二轮复习：专题四第3讲《带电粒子在复合场中的运动》测试一、单项选择题1．如图所示，空间中有沿－z方向的匀强电场，沿＋y方向的匀强磁场，沿－y方向的重力场．有一重力不可忽略的带电微粒以初速度v沿＋x方向射入，则微粒可能做(　　)A．匀速直线运动　　　　　　B．匀速圆周运动C．匀变速直线运动D．匀变速曲线运动解析：假如微粒带正电，则微粒受到沿－y方向的重力，沿＋z方向的洛伦兹力，沿－z方向的电场力，三个力不能平衡，所以不会做匀速直线运动；因为重力和电场力不能抵消，所以不会做匀速圆周运动；当电场力与洛伦兹力大小相等时，微粒所受合力大小等于重力，方向沿－y方向，而速度v沿＋x方

2、向，两者不共线，所以做匀变速曲线运动．微粒带负电时结论一样，故D正确．答案：D2．如图所示，水平放置的两块平行金属板，充电后与电源断开．板间存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力及空气阻力)，以水平速度v0从两极板的左端中间射入场区，恰好做匀速直线运动，则(　　)A．粒子一定带正电B．若仅将板间距离变为原来的2倍，粒子运动轨迹偏向下极板C．若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，粒子仍将做匀速直线运动D．若撤去电场，粒子在板间运动的最长时间有可能是解析：不计重力，粒子仅受电场力和洛伦兹力做匀速直线运动，合力

3、为零，电场力与洛伦兹力等大反向．该粒子可以是正电荷，也可以是负电荷，选项A错误．仅将板间距离变为原来的2倍，由于金属板带电荷量不变，板间电场强度不变，带电粒子仍做匀速直线运动，选项B错误．若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，粒子所受电场力和洛伦兹力均变为原来的2倍，粒子仍将做匀速直线运动，C正确．若撤去电场，粒子将偏向某一极板，甚至从左侧射出，粒子在板间运动的最长时间可能是在磁场中运动周期的一半，选项D错误．答案：C3．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运

4、动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间及自身的重力，则下列判断正确的是(　　)A．在Ek-t图中应有t4－t3＜t3－t2＜t2－t1B．加速电压越大，粒子最后获得的动能就越大C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的面积解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T＝，与速度大小无关，因此，在Ek-t图中应有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1，A错误；由粒子圆周运动的半径r＝＝可知Ek＝，即粒子获得的最大动能决定于D形盒的半径，与加速电压无关，加速电压越小，粒子加速次数就越多，当轨道半径r与D形盒半径

5、R相等时就不能继续加速，B、C错误，D正确．答案：D4．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区域中，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、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．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(　　)A．小球能越过d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能先增大后减小解析：由题

6、意可知，小球运动的等效最低点在b、c中间，因此当小球运动到d点时速度为0，不能继续向上运动，选项A错误；小球在等效最低点时速度最大，所受洛伦兹力最大，选项B错误；小球从a运动到b的过程中，重力做正功，电场力也做正功，所以重力势能与电势能均减小，选项C错误；小球从b运动到c的过程中，电场力做负功，电势能增大，合力先做正功后做负功，动能先增大后减小，选项D正确．答案：D5．如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，重

7、力不计，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直于y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．已知OA＝OC＝d，则磁感应强度B和电场强度E可表示为(　　)A．B＝，E＝B．B＝，E＝C．B＝，E＝D．B＝，E＝解析：设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v，则qU＝mv2，带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qBv＝，依题意可知r＝d，联立可解得B＝；带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从P点到达C点，由d＝vt，d＝t2，联立可