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第十一章 第三讲 带电粒子在复合场中的运动 1．(2010·广安模拟)不计重力的负粒子能够在 如图1所示的正交匀强电场和匀强磁场中 匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板 间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感 图1 应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是 (　　) A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过 B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过 C．若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子动能一定减小 D．若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变 解析：粒子能够直线穿过，则有qUd＝qvB，即v＝UBd，若U、B增大的倍数不同，粒子不能沿直线穿过，A项错，同理B项正确；粒子向下偏，电场力做负功，又W洛＝0，所以ΔEk0，C项正确，D项错． 答案：BC 2．如图2所示，在匀强电场和匀强磁场共存 的区域内，电场的场强为E，方向竖直向 下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于 纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场 区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则 图2 可判断该带电质点 (　　) A．带有电荷量为mgE的正电荷 B．沿圆周逆时针运动 C．运动的角速度为BgE D．运动的速率为EB 解析：带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg＝qE，求得电荷量q＝mgE，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，A错．由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，B错．由qvB＝mvω得ω＝qBm＝mgBEm＝gBE，C正确．在速度选择器装置中才有v＝EB，故D错． 答案：C 3．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图3所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表的示数为I.那么板间电离气体的电阻率为 (　　) 图3 A.Sd(BdvI－R) B.Sd(BLvI－R) C.SL(BdvI－R) D.SL(BLvI－R) 解析：当发电机稳定时，等离子体做匀速直线运动，所以qvB＝qE＝qUd，即U＝Bdv，由I＝UR＋r和r＝ρdS得ρ＝Sd(BdvI－R)，故A正确． 答案：A 4．如图4所示，有一混合正离子束先后通过 正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ， 如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进 入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些 图4 正离子具有相同的 (　　) A．动能 B．质量 C．电荷量 D．比荷 解析：设电场的场强为E，由于正离子在区域Ⅰ里不发生偏转，则Eq＝B1qv，得v＝EB1；当正离子进入区域Ⅱ时，偏转半径又相同，所以R＝mvB2q＝EB1B2q＝EmB1B2q，故选项D正确． 答案：D 5．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，当通以图示方向电流I时，在导 图5 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 (　　) A．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Iedb D．该导体单位体积内的自由电子数为BIeUb 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，故 B正确，A错误．再根据eUd＝evB，I＝neSv＝ nebdv得n＝BIeUb，故D正确，C错误． 答案：BD 6．如图6所示，一个带正电的滑环套在水平且 足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方 向如图所示的匀强磁场中，现给滑环一个水 图6 平向右的瞬时作用力，使其开始运动，则滑 环在杆上的运动情况不可能的是 (　　) A．始终做匀速运动 B．始终做减速运动，最后静止于杆上 C．先做加速运动，最后做匀速运动 D．先做减速运动，最后做匀速运动 解析：给滑环一个瞬时作用力，滑环获得一定的速度v，当qvB＝mg时，滑环将以v做匀速直线运动，故A正确．当qvBmg时