新课标2020版高考物理二轮复习专题三第3讲带电粒子在复合场中的运动精练含解析.pdf

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1、带电粒子在复合场中的运动(45分钟)[刷基础]1．(2018·高考北京卷)某空间存在匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动．下列因素与完成上述两类运动无关的是()A．磁场和电场的方向B．磁场和电场的强弱C．粒子的电性和电量D．粒子入射时的速度E解析：由题可知，当带电粒子在复合场内做匀速直线运动时，Eq＝qvB，则v＝，若仅撤B除电场，粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，说明要满足题意，对磁场与电场的方向以及强弱程度都有要求，但是对电性和电量无要求，根据F＝qvB可知，洛伦

2、兹力的方向与速度方向有关，故对入射时的速度也有要求，故选项C正确．答案：C2．(2019·福建龙岩高三期末)如图所示，两平行金属板中间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，不计重力的带电粒子沿垂直于电场和磁场方向射入．有可能做直线运动的是()解析：A图中，若粒子带正电，粒子受向下的电场力和向下的洛伦兹力，粒子不能沿直线运动；同理可判断当粒子带负电时也不能沿直线运动，选项A错误．B图中，若粒子带正电，粒子受向上的电场力和向上的洛伦兹力，粒子不能沿直线运动；同理可判断当粒子带负电时也不能沿直线运动，选项B错误．C图中，若粒子带正电，粒子受向下的电场力和向上的洛伦兹力

3、，若二力相等，则粒子能沿直线运动；同理可判断当粒子带负电时也能沿直线运动，选项C正确．D图中，若粒子带正电，粒子受向上的电场力和向上的洛伦兹力，粒子不能沿直线运动；同理可判断，当粒子带负电时也不能沿直线运动，选项D错误．答案：C3．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U的电场1加速后，射入两水平放置、电势差为U的两导体板间的匀强电2场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和U的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)()12A．d随U变化，

4、d与U无关12B．d与U无关，d随U变化12C．d随U变化，d随U变化12D．d与U无关，d与U无关12解析：设带电粒子刚进入磁场时的速度为v，与水平方向夹角为θ.粒子在磁场中运动时，v2mv2mvcosθ2mvqvB＝m，R＝，M、N两点间距离d＝2Rcosθ＝＝0.对粒子在电场中加速运RqBqBqB1动过程有qU＝mv2，联立可看出d随U变化，与U无关．12012答案：A4．(2019·山西晋城高三期末检测)如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转，不考虑电子本身的重力．设两极板间电场

5、强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是()A．适当减小电场强度EB．适当减小磁感应强度BC．适当增大加速电场的宽度D．适当减小加速电压U解析：要使粒子直线运动，必须满足条件Eq＝qvB，根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力．减小加速电压U，可以减小速度v，减小洛伦兹力，故D错误；适当减小电场强度，可以减小电场力，故A正确；适当减小磁感应强度，可减小洛伦兹力，故B错误；增大加

6、速电场的宽度，不改变速度v，故C错误．答案：A5．(2019·山东济南高三四校理综联考)如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)．一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g.则()A．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B．小球一定带正电荷mgC．电场强度大小为qmgD．磁感应强度的大小为qv解析：小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图a所示，小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，由图可知，

7、小球受到的重力、电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球带负电，故B项错误；小球带负电的受力情况如图b所示．小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，故A项错误；由于电场力与洛伦兹力反方向、重力与洛伦兹力反方向的夹角均为30°，据平衡条件可得qE＝mg，qvB＝mgcos30°＋qEcosmg3mg30°，解得E＝，B＝，故C项正确，D项错误．qqv答案：C6.质量为m、电荷量为q的微粒，以与水平方向成θ角的速度v从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场(场强大小为E)和匀强磁场(磁

8、感应强度大小为B)组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的