高中物理试卷分类汇编物理带电粒子在复合场中的运动(及答案).pdf

一、带电粒子在复合场中的运动专项训练 1．如图，绝缘粗糙的竖直平面 MN 左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方 向水平向右，电场强度大小为 E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B．一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小滑块从 A 点由静止开始沿 MN 下滑，到达 C 点时离开 MN 做 曲线运动． A 、C 两点间距离为 h，重力加速度为 g． 1 C v （ ）求小滑块运动到 点时的速度大小 c ； （2 ）求小滑块从 A 点运动到 C 点过程中克服摩擦力做的功 W f ； 3 D （ ）若 点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当 小滑块运动到 D 点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的 P 点．已知小滑块在 D 点时的速度大小为 vD，从 D 点运动到 P 点的时间为 t ，求小滑块运动到 P 点时速度的大 小 vp . 【来源】2015 年全国普通高等学校招生统一考试物理（福建卷带解析 ) 【答案】（ 1）E/B （2 ） （3） 【解析】 【分析】 【详解】 小滑块到达 C点时离开 MN ，此时与 MN间的作用力为零，对小滑块受力分析计算此时的速度 f 的大小；由动能定理直接计算摩擦力做的功 W ；撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，根据 分运动计算最后的合速度的大小； （1）由题意知，根据左手定则可判断，滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力，当洛 伦兹力等于电场力 qE时滑块离开 MN 开始做曲线运动，即 Bqv qE E 解得： v B 1 2 （2 ）从 A到 C根据动能定理： mgh W f mv 0 2 2 1 E 解得： Wf mgh m 2 2 B （3 ）设重力与电场力的合力为 F，由图意知，在 D点速度 vD的方向与 F地方向垂直，从 D到P 1 2 做类平抛运动，在 F方向做匀加速运动 a=F/ m ，t 时间内在 F方向的位移为 x at 2 1 2 从D到 P，根据动能定理： a a 0 ，其中 mv 1 5 1 4 2 2 联立解得： v mg (qE ) t 2 v2 P 2 D m 【点睛】 解决本题的关键是分析清楚小滑块的运动过程，在与 MN分离时，小滑块与 MN 间的作用力 为零，在撤去磁场后小滑块将做类平抛运动