2017-2018学年高中物理 专题15 带电粒子在组合场和复合场中的运动小题狂刷 新人教版选修3-1

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1、狂刷15带电粒子在组合场和复合场中的运动1．如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经过磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于此电场强度大小和方向的说法中，正确的是A．大小为，粒子带正电时，方向向上B．大小为，粒子带负电时，方向向上C．大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关D．大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关【答案】D确答案为D。2．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的

2、M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是A．小球一直做匀速直线运动B．小球先做加速运动后做减速运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在增大【答案】AD一直在增大，故BC错误，AD正确。3．如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒

3、子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑。在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，打在荧光屏上的P点，然后在磁场区域再加一竖直向下，场强大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到O点，关于该粒子（不计重力），下列说法正确的是A．粒子带负电B．初速度为C．比荷为D．比荷为【答案】D【解析】垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束打在荧光屏上的P点，根据左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；当电场和磁场同时存在时，解得

4、，选项B错误；在磁场中时，由，可得：，故选项D正确，C错误。【名师点睛】本题主要是考查带电粒子在复合场的运动，解答本题要能够根据共点力的平衡条件分析洛伦兹力和电场力的大小关系；在复合场中做匀速直线运动粒子，在解题时要注意过程分析和受力分析。4．在如图所示的平行板电容器中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，一带正电的粒子q以速度v沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响）。以下说法正确的是A．带电粒子在电磁场中受到的电场力、洛伦兹力相互垂直B．若粒子带负电，其他条件不变，则带电粒子向

5、上偏转C．若粒子所带电荷量加倍，其他条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板D．若粒子从右侧沿虚线飞入，其他条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板【答案】C项D错误。5．如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆的水平直径的两个端点，AC为圆弧，一个质量为m，电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分不可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开

6、，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度不可能为零【答案】CD动，故D正确。【名师点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路（1）正确的受力分析：除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析。（2）正确分析物体的运动状态：找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程。如果出现临界状态，要分析临界条件。带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况。①当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）。②当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，

7、带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。③当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成。6．如图所示，一个带正电的物体，从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则物体沿斜面滑到底端时的速度A．变小B．变大C．不变D．不能确定【答案】B【解析】由左

8、手定则可知物块受到垂直于斜面向上的洛伦兹力，物块与斜面之间的压力减小，所以摩擦力减小，由动能定理得，由于Ff减小，故vt增大，故B正确。7．利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的流I，C、D两侧面会形成电势差，该电势差可以反映磁感应强度B的强弱，则下列说法中正确的是A．若元件的载流子是正离子，则C侧面电势高于D侧面电势B．若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电