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2021-2022年高中物理人教版（2019）选修二第一章安培力与洛伦兹力——带电粒子在复合场中的运动专题训练

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1、带电粒子在复合场中的运动专题训练一、选择题1. (多选)如图所示,在真空中的匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三滴油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是() A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小2.如图所示,在xOy平面内,匀强电场的方向沿x轴正方向,匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里。一电子在xOy平面内运动时,速度方向保持不变,则电子的运动方向沿()A.x轴正方向B.x轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向3.如图所示,一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。A选项中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线所在位置连线的中垂线;B选项中+Q是两个位置固定的等量同种点电荷,虚线是两位置连线的中垂线;C选项中I是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平面;D选项中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外。其中,带电粒子不可能做匀速直线运动的是()4. (多选)如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强

2、电场E和匀强磁场B,有一个带正电的小球(电荷量为+q,质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是()5.如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场平行于斜面向下,斜面是粗糙的。一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动,经a点后到b点时速度减为零,接着又滑了下来。设物块带电荷量保持不变,则从a到b和从b回到a两过程相比较()A.加速度大小相等B.摩擦产生热量不相同C.电势能变化量的绝对值不相同D.动能变化量的绝对值相同6如图所示，从正离子源发射的正离子经加速电压U加速后进入相互垂直的匀强电场E（方向竖直向上）和匀强磁场B（方向垂直于纸面向外）中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场? A增大电场强度E，减小磁感强度B B减小加速电压U ，增大电场强度E C适当地加大加速电压U D适当地减小电场强度EB7回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆

3、周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出如果用同一回旋加速器分别加速氚核和粒子比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（）A加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大8某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出)，带电小球沿如图1所示的直线斜向下由A点沿直线向B点运动，此空间同时存在由A指向B的匀强磁场，则下列说法正确的是()A小球一定带正电 B小球可能做匀速直线运动C带电小球一定做匀加速直线运动D运动过程中，小球的机械能增大9如图所示，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是 ()A小球一定带正电 B小球一定带负电C小球的绕行方向为顺时针D改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动10.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开

4、始自A点沿曲线ACB运动，到达B时速度为零C是曲线的最低点，不计重力以下说法正确的是（）A离子一定带正电BA、B两点位于同一高度C离子在C点速度最大 D离子到达B点后将沿曲线返回A点ACBBE二、填空题11如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小圆环，其质量为m，带电量是+q，小圆环可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小圆环与棒的动摩擦因数为，求小圆环由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度分别是。12.如图所示，匀强电场的方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向内，三个液滴a、b、c带有等量同种电荷，已知a在竖直面内做匀速圆周运动，b水平向左做匀速直线运动，c水平向右做匀速直线运动，则它们的质量关系是_，（设a、b、c质量分别是ma、mb、mc）二、计算题13.在地面附近的一真空区域中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场,如图甲所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示。该区域中有一条水平直线MN,D是MN上的一点。在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为+q的小球(可看作质点),从M点开始沿着

5、水平直线以速度v0做匀速直线运动,t0时刻恰好到达N点。经观测发现,小球在t=2t0至t=3t0时间内的某一时刻,又竖直向下经过直线MN上的D点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D点。求:(1)电场强度E的大小;(2)小球从M点开始运动到第二次经过D点所用的时间;(3)小球运动的周期,并画出运动轨迹(只画一个周期)。14.如图,正方形ABCD区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知该区域的边长为L。一个带电粒子(不计重力)从AD中点以速度v水平飞入,恰能匀速通过该区域;若仅撤去该区域内的磁场,使该粒子以同样的速度v从AD中点飞入该区域,最后恰能从C点飞出;若仅撤去该区域内的电场,该带电粒子仍从AD中点以相同的速度v进入该区域,求:(1)该粒子最后飞出该区域的位置;(2)在仅存电场与仅存磁场的两种情况下,带电粒子飞出场区时速度偏向角之比是多少?15.如图所示,在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与x轴的正方向成45角。当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的P点处时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同,此时粒子第一次在电场中到达最高点。求:(1)粒子从O点射入磁场时的速度v;(2)匀强电场的场强E0和匀强磁场的磁感应强度B0。(3)粒子从O点运动到P点所用时间。

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