课时25-带电粒子在复合场中的运动.docVIP

课时25 第三节　带电粒子在复合场中的运动 一、单项选择题 1．(2011年宿州模拟)不计重力的负粒子能够在如图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，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为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，则粒子一定能够直线穿过 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：选C.粒子能够直线穿过，则有q＝qvB即v＝，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项错；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． 2．(2011年淮南二中检测)地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，如图所示，由此可以判断(　　) A．油滴不一定做匀速运动 B．油滴可以做变速运动 C．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点 D．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 解析：选C.由于油滴做直线运动，故受力如图．若带正电，C项才是合理的，并且速度恒定，若有变化，F洛即为变力，油滴将做曲线运动．故选C. 3. (2010年高考江苏卷改编)如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直．a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS′垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β，且α＞β.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′，则下列说法中不正确的是(　　) A三个质子从S运动到S′的时间不相等 B．三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO′轴上 C．若撤去附加磁场，a到达SS′连线上的位置距S点最近 D．附加磁场方向与原磁场方向相同 解析：选B.洛伦兹力对粒子始终不做功，由于a、b、c三个质子射入磁场时的速度大小相等，所以它们进入磁场后速度大小始终不变，显然弧长最长的c运动时间最长，a运动时间最短，选项A对；撤去附加磁场后三个质子均做匀速圆周运动，其中质子b轨迹为半圆，由于α＞β，通过画图可看出a到达SS′连线上位置距S点最近，b到达SS′连线上的位置离S点最远，选项C正确；比较a、b两质点，b在附加磁场中运动的弧长比a在附加磁场中运动的弧长长，但它们均从同一位置S′离开磁场，故附加区域合磁场磁感应强度比原磁场磁感应强度大，因此附加磁场方向与原磁场方向相同，选项D正确．由于附加磁场区域的合磁场磁感应强度比原磁场的强，附加区域质子运动半径小，故未进入附加磁场之前的圆心位置在OO′轴右方，从附加磁场出来后的圆心在OO′左侧(如图)选项B错误． 4．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为(　　) A.，　　　　　　　　　B.， C．B ， D.， 解析：选D.液滴要在这种复合场中做匀速圆周运动，从受力的角度来看，一是要满足恒力的合力为零，即qE＝mg，有m＝.二是洛伦兹力提供向心力Bqv＝，则可得v＝，D正确． 5．(2011年广东珠海质检)一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图所示．对这些正离子，可得出结论(　　) A．它们的动能一定各不相同 B．它们的电量一定各不相同 C．它们的质量一定各不相同 D．它们的荷质比一定各不相同 解析：选D.在电磁场中，正离子受到的洛伦兹力F洛与电场力F电相等，从而做直线运动，有Eq＝qvB1，v＝，即所有正离子速度都相同，当正离子进入磁场B2中时，r＝，正离子分成几束，则r不同，荷质比一定各不相同，D正确． 6．(2011年贵池中学月考)如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球运动，下列说法中正确的是(　　) A．OAB轨迹为半圆 B．小球运动至最低点A时速度最大 C．小球在OAB过程中所受的洛伦兹力先减小后增大 D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 解析：选B.带电小球在重力作用下开始加速，且由于速度的变化，带电小球所受的洛伦兹力将发生变化，故小球不可能做圆周运动，A错误；洛伦兹力不做功，所以小球运动至最低点A时速度最大，B正确；小球在OAB过程中，