2018-2019学年高中新创新一轮复习物理通用版：课时检测(五十七)带电粒子在叠加场中的

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1、课时检测（五十七）带电粒子在叠加场中的运动（题型研究课）一、选择题1・质量为加、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成0角从0点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的复合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到4,下列说法中正确的是（）A.该微粒带正电荷B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C.该磁场的磁感应强度大小为况孟D.该电场的场强为BucosO解析：选C若微粒带正电荷，它受竖直向下的重力加g、水平向左的电场力gE和斜向右下方的洛伦兹力qvBf则微粒不能做直线运动，据此

2、可知微粒一定带负电荷，它受竖直向下的重力加g、水平向右的电场力qE和斜向左上方的洛伦兹力/〃，又知微粒恰好沿直线运动到A,可知微粒只能做匀速运动，A、B错误；由平衡条件有：qvBcosO=mgfqvBsinO=qE9得饌场的磁感应强度B=q^s〃‘电场的场强E=Bvsin0,C正确，D错误。E2.（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E和匀强磁场B的复合场中（E和B已知），小球在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，贝9（）A.小球可能带正电B.小

3、球做匀速圆周运动的半径为尸=寺普C.小球做匀速圆周运动的周期为卩=叢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小球在复合场中做匀速圆周运动，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，2由牛顿第二定律和动能定理可得：Bqv=^fUq=^mv2f又加g=gE,联立可得：小球做匀速圆周运动的半径誉，由卩=警可以得出T=赞,与电压（7无关，B、C正确，D错误。2.（多选）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲

4、所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图，当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是（）磁场B卄电源甲乙A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高C・图乙中霍尔元件的电流/是由正电荷定向移动形成的D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小解析：选AD根据

5、单位时间内的脉冲数可知车轮转动的转速，若再已知自行车车轮的半径，根据v=2nrn即可获知车速大小，选项A正确；根据霍尔原理可知与q=Bqp,U=Bdvt即霍尔电势差只与黴场强度、霍尔元件的厚度以及电子定向移动的速率有关，与车速无关，选项B错误；题图乙中霍尔元件的电流7是由电子定向移动形成的，选项C错误；如果长时间不更换传感器的电源，则会导致电子定向移动的速率减小，故霍尔电势差将减小，选项D正确。3.（多选）如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的Q点自由滑

6、下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从轨道上较低的〃点开始滑下，经P点进入板间，在之后运动的一小段时间内（）I-A.小球的重力势能可能会减小B.小球的机械能可能不变C.小球的电势能一定会减小D.小球动能可能减小解析：选AC若小球带正电，则小球从a点滑下时，进入板间后有qvB=qE+mgf再从方点滑下，Q减小，小球向下偏转，小球重力势能、电势能减小，动能增加，机械能增加。若小球带负电，则小球从a点滑下时，进入板间后有gE=qvB+mgf再从方点滑下，o减小，小球向上偏转，则小球重力势能增

7、加，电势能减小，动能增加，机械能增加，故选项A、C正确。二、计算题5•某空间存在水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场〃，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为0点，半径R=1.8m,04连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角〃=37。。今有一质量7H=3.6X10-4kg、带电荷量^=+9.0X10-4C的带电小球(可视为质点)，以巩=4・0m/s的初速度沿水平方向从A点射入弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°

8、=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力，求：(1)匀强电场的场强川(2)小球刚离开C点时的速度大小；(3)小球刚射入圆弧轨道时，轨道对小球的瞬间支持力。解析：(1)当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图甲所示，由平衡条件得F电=/ngtan“，解得E=3N/Co(2)小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得F电7?sin〃一加g/?(l—cos0)=^inv1—pnv()2解得v