新高考物理一轮复习跟踪训练第53讲 带电粒子在复合场中的运动（解析版）.docVIP

第53讲带电粒子在复合场中的运动

（模拟精练+真题演练）

1．（2022·辽宁大连·大连八中校考模拟预测）如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场强度大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于SKIPIF10，重力加速度为g，则下列关于粒子运动的说法正确的是（）

A．粒子在ab区域的运动时间为SKIPIF10

B．粒子在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝d

C．粒子在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为SKIPIF10

D．粒子在ab、bc区域中运动的总时间为SKIPIF10

【答案】D

【详解】A．粒子在ab区域的运动时间为SKIPIF10，则SKIPIF10得SKIPIF10故A错误；

B．水平方向上做匀加速运动a＝SKIPIF10＝g则qE＝mg进入bc区域，电场力大小未变，方向竖直向上，电场力与重力平衡，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力qv0B＝SKIPIF10得r＝SKIPIF10代入数据得r＝SKIPIF10

又SKIPIF10故r＝2d故B错误；

C．在bc区域，粒子运动轨迹所对圆心角为α，则SKIPIF10运动时间SKIPIF10故C错误；

D．粒子在ab、bc区域中运动的总时间为SKIPIF10故D正确。故选D。

2．（2023·山东青岛·统考三模）如图，空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，粗糙绝缘的水平面上有一带正电小球，从P点由静止释放后向右运动，运动过程中会经过N点。已知小球质量m、电荷量q，电场强度大小E，磁感应强度大小B，小球与水平面间动摩擦因数μ，重力加速度g，SKIPIF10。则关于小球的运动，下列说法正确的是（）

??

A．小球先做加速运动，后做减速运动，最后静止

B．小球能够达到的最大速度为SKIPIF10

C．小球运动到N点时合外力做的功为SKIPIF10

D．若小球带负电，向左运动一段时间后会脱离水平面

【答案】B

【详解】AB．由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力竖直向下，大小为SKIPIF10小球所受摩擦力为SKIPIF10根据牛顿第二定律可得SKIPIF10解得SKIPIF10由题意可知小球先做加速运动，随着速度增大，洛伦兹力增大，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大，此时有

SKIPIF10解得SKIPIF10此后小球做匀速直线运动，故A错误，B正确；

C．小球运动到N点时合外力做的功为SKIPIF10故C错误；

D．若小球带负电，向左运动时受到向左的电场力，向右的摩擦力，此时洛伦兹力向下，所以运动一段时间后小球不会脱离水平面，故D错误。故选B。

3．（2023·山东日照·统考三模）如图所示，三个同心圆SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10的半径分别为SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10，在圆SKIPIF10区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场SKIPIF10。在圆SKIPIF10和圆SKIPIF10间的环形区域存在背向圆心的辐向电场，在圆SKIPIF10和圆SKIPIF10间的环形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为SKIPIF10。一质量为SKIPIF10、电荷量为SKIPIF10的粒子，从圆SKIPIF10