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带电粒子在复合场中的运动
1.[多选]如图所示,在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁
场,质子、氘核、氚核沿平行金属板方向以相同动能射入两板间,其中氘
核沿直线运动未发生偏转,质子和氚核发生偏转后射出,则()
A.偏向正极板的是质子
B.偏向正极板的是氚核
C.射出时动能最小的是质子
D.射出时动能最大的是氚核
1
解析:选ACD三个粒子射入时动能相同,由E=mv2得质量与速度的平方成反比。三
k2
个粒子射入复合场中,都受到向下的静电力和向上的洛伦兹力,其中氘核沿直线运动未发生
E
BqvqEvBqvqE
偏转,则有=,=。而质子有>,向上偏转,运动过程中,洛伦兹力不做功,
B
BqvqE
静电力做负功,射出时动能减少。同理可得,氚核有<,向下偏转,运动过程中,静
电力做正功,射出时动能增加。故A、C、D正确,B错误。
2.[多选]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.油滴一定做匀速运动
B.油滴一定做匀变速运动
MN
C.油滴带正电,它是从点运动到点
NM
D.油滴带负电,它是从点运动到点
解析:选AC油滴做直线运动,受重力、静电力和洛伦兹力作用,因为重力和静电力
均为恒力,可知油滴所受洛伦兹力不变,油滴必定做匀速直线运动,故A正确,B错误。根
据做匀速直线运动的条件和受力情况,由左手定则可知,油滴只有带正电时受力才能平衡,
MN
且油滴的速度方向为从点到点,故C正确,D错误。
3.[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电场E和匀强磁场
Bqm
。有一个带正电小球(电荷量为,质量为)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自
由落下,那么带电小球不可能沿直线通过的电磁复合场是()
解析:选ABA选项中小球受重力、向左的静电力、向右的洛伦兹力,下降过程中速度
1
一定变大,则洛伦兹力一定增大,不可能一直与静电力平衡,故合力不可能一直向下,一定
做曲线运动,A符合题意;B选项中小球受重力、向上的静电力、垂直纸面向外的洛伦兹力,
合力与速度方向一定不共线,故一定做曲线运动,B符合题意;C选项中小球受重力、向左
上方的静电力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则粒子做匀速直线运动,故C不符合题
意;D选项中粒子只受竖直向下的重力和竖直向上的静电力,合力一定与速度共线,故粒子
一定做直线运动,D不符合题意。
4.如图所示,正交的电磁场区域中,有两个质量相同、带同种电荷
的带电粒子,电荷量分别为、。它们沿水平方向以相同的速率分别向
ab
左、向右在电磁场区内做匀速直线运动,则()
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