2017年高中物理重难点强化练（六）带电粒子在复合场、组合场中的运动问题教科版选修3-1

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1、重难点强化练（六）带电粒子在复合场、组合场中的运动问题1.（多选）下列各选项中虚线空间存在由匀强电场F和匀强磁场〃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+g,质量为力从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度白由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是（）eVXX*x：xXBXXi-iJD解析：选CD带电小球进入复合场时受力情况:qvBqE1mgImgABCLmg其中只有SD两种情况下合外力可能为零或与速度的方向相同，所以冇可能沿直线通过复合场区域，A项中力g"随速度y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。1.如图1所示

2、，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸而向里的匀强磁场，现用一水平恒力尸拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段（）XBXXXxr―XX图1A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.甲、乙两物块间的摩擦力保持不变D.乙物块与地面之间的摩擦力不断减小解析：选B甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，并且甲带正电，由左手定则可判断出甲所受洛伦兹力竖直向下，在加速运动阶段，乙对地而压力逐渐增大，乙与地面的摩擦力不断增大，选项D错误；整体的加速度日逐渐减小，隔离甲，由牛顿第二定律，f=ma,

3、甲、乙两物块间的摩擦力f不断减小，选项B正确，/、C错误。2.（多选）如图2所示，在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，质子、氛核、氟核沿平行金属板方向以相同动能射入两板I'可，其中帝核沿直线运动未发生偏转，质子和範核发生偏转后射出，贝9（）XXXO_-XXXI'-—In图2A.偏向正极板的是质子B.偏向正极板的是範核C.射出时动能最小的是质子D.射出时动能最大的是氟核解析：选ACD三个粒子射入时动能相同，由&得质量与速度的平方成反比。三个粒子射入复合场屮，都受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，其屮宛核沿直线运动未发生偏转，则有如=亚；v=g而质子如＞必向上偏转，运动过程屮，

4、洛伦兹力不做功，电场力做负功，射出时动能减少。同理可得，氟核的向下偏转，运动过程中，电场力做正功，射出时动能增加。1.如图3所示，一个静止的质量为/〃，带电量为+g的带电粒子（不计重力），经电压〃加速后垂直进入磁感应强度为〃的匀强磁场屮，粒子打至”点，设OP=x,能正确反映x与/之间函数关系的於/图像是图中的（）图3解析：选B电场加速qU=-niv,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动qvB=nr^,x=2厂，.2l^mU十.所以有x=b石~,B正确。2.（多选）如图4所示，在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为F的匀强电场和磁感应强度为〃的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，通过

5、该区域时未发生偏转，假设电子重力可忽略不计，则在该区域中的F和〃的方向可能是（）E,B图4A.E竖直向上，〃垂直纸面向外B.〃竖直向上，〃垂直纸面向里A.产和〃都沿水平方向，并与电子运动方向相同B.〃和〃都沿水平方向，并与电子运动方向相反解析：选ACD如果E竖直向上，〃垂直纸面向外，电子沿图屮方向射入后，电场力向下，洛伦兹力向上，二力可能平衡，电子可能沿直线通过从〃共存区域，故A对；同理B不对；如果从〃沿水平方向且与电子运动方向相同，电子不受洛伦兹力作用，但电子受到与卍反方向的电场力作用，电子做匀减速直线运动，也不偏转，故C对；如果从〃沿水平方向，且与电子运动方向相反，电子仍不受洛

6、伦兹力，电场力与ZT反向，即与速度同方向，故电子做匀加速直线运动，也不偏转，故D对。1.（2016•寿光现代中学高二月考）如图5所示，正交的电磁场区域中，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为4、伽它们沿水平方向以相同的速率分别向左向右在电磁场区内做匀速直线运动，贝虹）A.它们带负电，且加>0B.它们带负电，且C.它们带正电，且（?.,>qbD.它们带正电，且q“

7、到的电场力向上，由左手定则可知洛伦兹力向下，粒子所受的重力、电场力和洛伦兹力三个力作用，合力可能为零，能做匀速直线运动，且有mg+ql>vB=qbE,得q&=臼粒子所受的电场力和洛伦兹力向上，重力向下，三个力的合力可能为零，则臼粒子可能做匀速直线运动，且有mg=q.£+q.vB,得q»=用可以知道，qQb,故C错误，D正确。1.（多选）如图6所示，在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，水平放置一根粗糙绝缘细直杆，有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。现在