专题4 第3讲 电场和磁场

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1、专题四　第三讲一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)1．(2014·洛阳模拟)如图所示，在真空中，匀强电场E的方向竖直向下，水平匀强磁场B垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷。已知a静止，油滴b水平向右匀速运动，油滴c水平向左匀速运动。三者质量ma、mb和mc相比较(　　)A．ma>mb>mc　　　　　B．mb>ma>mcC．mc>ma>mbD．ma＝mb＝mc[答案]　C[解析]　根据油滴a静止，可知油滴所受电场力竖直向上，油滴带负电，qE＝mag。油滴b水平向右匀速运动，所受洛伦兹力竖直向下，由qE＝mb

2、g＋qvbB可知油滴b质量小于油滴a。油滴c水平向左匀速运动，所受洛伦兹力竖直向上，由qE＝mcg－qvcB可知油滴c质量大于油滴a。所以mc>ma>mb，选项C正确。2．(2014·信息卷)电荷量为＋q、质量为m的滑块和电荷量为－q、质量为m的滑块同时从完全相同的光滑斜面上由静止开始下滑，设斜面足够长，斜面倾角为θ，在斜面上加如图所示的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，关于滑块下滑过程中的运动和受力情况，下面说法中不正确的是(不计两滑块间的相互作用)(　　)A．两个滑块先都做匀加速直线运动，经过一段时间，＋q会离开斜面B．两个滑块先

3、都做匀加速直线运动，经过一段时间，－q会离开斜面C．当其中一个滑块刚好离开斜面时，另一滑块对斜面的压力为2mgcosθD．两滑块运动过程中，机械能均守恒[答案]　B[解析]　当滑块开始沿斜面向下运动时，带正电的滑块受的洛伦兹力方向垂直斜面向上，带负电的滑块受的洛伦兹力方向垂直斜面向下，开始时两滑块沿斜面方向所受的力均为mgsinθ，均做匀加速直线运动，随着速度的增加，正电荷受的洛伦兹力逐渐变大，当qvB＝mgcosθ时，＋q恰能离开斜面，A正确，B错误；由于两滑块加速度相同，所以在＋q离开斜面前两者在斜面上运动的速度总相同，当＋q离开斜面时，－q受

4、的洛伦兹力也满足qvB＝mgcosθ，方向垂直斜面向下，斜面对滑块的支持力大小为qvB＋mgcosθ＝2mgcosθ，故滑块对斜面的压力为2mgcosθ，C正确；由于洛伦兹力不做功，D正确。3．(2014·原创题)如图所示，相距为d的平行金属板M、N的上方有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。质量为m、电荷量为q的带正电粒子紧靠M板的P处由静止释放，粒子经N板的小孔S沿半径SO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°，粒子重力不计，则平行金属板间匀强电场的电场强度大小为(　　)A．B．C．D．[答案]　B[

5、解析]　粒子在圆形磁场中运动的轨迹如图所示，则粒子做圆周运动的半径为r＝R，由Bqv＝m，qU＝mv2，E＝，联立得E＝，B正确。4．(2014·浙江名校模拟)质量为m，电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O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混合场区，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A，下列说法中正确的是(　　)A．该微粒一定带负电荷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D．该电场的场强为Bvcosθ[答案]　A[解析]　若微粒带正电q，它受竖直向下的重力mg、向左的电场

6、力qE和右斜向下的洛伦兹力qvB，知微粒不能做直线运动。据此可知微粒应带负电q，它受竖直向下的重力mg、向右的电场力qE和左斜向上的洛伦兹力qvB，又知微粒恰好沿着直线运动到A，可知微粒应该做匀速直线运动，则选项A正确，B错误；由平衡条件有关系：cosθ＝，sinθ＝，得磁场的磁感应强度B＝，电场的场强E＝Bvsinθ，故选项CD错误。5．(2014·乌鲁木齐模拟)如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xOy，在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y>O的空间内，将一带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴则沿

7、y轴的负方向，以加速度a＝2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y<0的空间运动。液滴在y<0的空间内的运动过程中(　　)A．重力势能一定不断减小B．电势能一定先减小后增大C．动能不断增大D．动能保持不变[答案]　D[解析]　本题考查带电粒子在混合场中的运动，功能关系，电势能，意在考查考生对复合场问题的理解和综合分析能力。带电粒子在电场与重力场作用下，由牛顿第二定律可得：qE＋mg＝ma＝m·2g，故qE＝mg，当带电粒子进入磁场时，由于电

8、场力与重力方向相反，处于平衡，而洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，所以重力势能先减小后增大，故A错误；由于电场力先做负功