第八章单元小结练带电粒子在叠加场、组合场中的运动

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1、单元小结练　带电粒子在叠加场、组合场中的运动(限时：45分钟)一、单项选择题1.如图1所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是(　　)图1A．将变阻器滑动头P向右滑动B．将变阻器滑动头P向左滑动C．将极板间距离适当减小D．将极板间距离适当增大答案　D解析　电子射入极板间后，偏向A板，说明Eq>Bvq，由E＝可知，减小场强E的方法有增大板间距离和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误．2．导体导电

2、是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子．现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”(相当于带正电的粒子)．如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图2所示，且与前、后侧面垂直．长方体中通有水平向右的电流，测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为φM、φN，则该种材料(　　)图2A．如果是P型半导体，有φM>φNB．如果是N型半导体，有φM<φNC．如果是P型

3、半导体，有φM<φND．如果是金属导体，有φM<φN答案　C解析　如果是P型半导体，它的载流子是“空穴”，由左手定则可知，“空穴”受到的洛伦兹力指向N，“空穴”偏向N，有φM<φN，选项A错误，C正确．如果是N型半导体，它的载流子是电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力指向N，电子偏向N，有φM>φN，选项B错误．如果是金属导体，它的载流子是电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力指向N，电子向N偏移，有φM>φN，选项D错误．3.如图3所示的虚线区域内，存在垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强

4、电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b(　　)图3A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．在电场中运动时，电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小答案　C解析　a粒子要在电场、磁场的复合场区内域做直线运动，则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动，故对粒子a有：Bqv＝Eq，

5、即只要满足E＝Bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区域；当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从O′点的上方还是下方穿出，选项A、B错误；粒子b在穿过电场区域的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确，D项错误．4.如图4所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又沿垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距

6、离d随着U和v0的变化情况为(　　)图4A．d随v0增大而增大，d与U无关B．d随v0增大而增大，d随U增大而增大C．d随U增大而增大，d与v0无关D．d随v0增大而增大，d随U增大而减小答案　A解析　设粒子从M点进入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为θ，故有v＝.粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r＝.而MN之间的距离为d＝2rcosθ.联立解得d＝2，故选项A正确．二、多项选择题5．如图所示，虚线空间中存在由匀强电场E和匀强磁场B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＋

7、q，质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是(　　)答案　CD解析　带电小球进入复合场时受力情况：其中只有C、D两种情况下合外力可能为零或与速度的方向相同，所以有可能沿直线通过复合场区域，A项中力qvB随速度v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，所以A错．6.利用如图5所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，

8、当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e，则下列判断正确的是(　　)图5A．上表面电势高B．下表面电势高C．该导体单位体积内的自由电子数为D．该导体单位体积内的自由电子数为答案　BD解析　画出平面图如图所示，由左手定则可知，自由电子向上表面偏转，故下表面电势高，A错误，B正确．再根据e＝evB，I＝neSv＝nebdv得n＝，故D正确，C错误．三、计算题7．如图6所示，在xOy坐标系中，x轴上的N点到O点