第50讲 带电粒子在叠加场中的运动（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第50讲带电粒子在叠加场中的运动

目录

01模拟基础练

【题型一】带电粒子在叠加场中运动的实例分析

【题型二】带电粒子在叠加场中的运动

02重难创新练

【题型一】带电粒子在叠加场中运动的实例分析

1．电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（????）

A．图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电量及速度方向无关

B．图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势

C．图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小

D．图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势

2．一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一带正电粒子以速度自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动，所有粒子均不考虑重力的影响。则以下说法正确的是（）

A．仅该变粒子的速度，粒子仍能够做匀速直线运动

B．仅改变粒子的比荷，粒子仍能够做匀速直线运动

C．仅改变电场的方向，粒子仍能够做匀速直线运动

D．其他条件不变，改为自A点沿中轴线射入，粒子仍能做匀速直线运动

3．鼠标滚轮是鼠标上位于左键与右键之间的部件。某一鼠标滚轮上使用了霍尔效应传感器，传感器上有一块非常小的金属板，如图所示，P、Q端与电压表相连，左右端与电源相连。当环形磁铁旋转时，电压表就会有读数，图示时刻磁铁的N、S极分别在竖直面的下、上两端。则（）

A．图示时刻左端积累了负电荷

B．图示时刻P端积累了负电荷

C．图示时刻金属板中电子恰好不受磁场力的作用

D．磁铁的旋转不会对金属板中电子运动产生影响

4．笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，电流方向向右。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。则元件的（）

A．合屏过程中，前表面的电势比后表面的低

B．开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大

C．若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏

D．开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关

5．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，其原理如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（含有大量带正、负电的粒子）射入磁场，两板间便产生电压，如果把板和用电器连接，板相当于一个直流电源的两个电极。不计重力、空气阻力和粒子间的相互影响，则下列说法正确的是（）

A．图中板是发电机的正极

B．等离子体在运动过程中只受洛仑兹力的作用

C．只减小等离子体的速率，电路中的电流不变

D．只减小板的间距，电路中的电流增大

【题型二】带电粒子在叠加场中的运动

1．如图所示，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。

(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vc；

(2)若已知m=0.2kg，E=2000N/C，q=0.001C，重力加速度g=10m/s2，且D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点时速度大小为10m/s，小滑块运动到P点时速度大小为10m/s，求小滑块从D点运动到P点的时间t0。

2．如图所示，真空中有范围足够大、垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。质量为m、电荷量为的粒子在平面内从y轴上的P点以初速度大小射出，不考虑粒子的重力。

(1)若粒子与y轴负方向成角从P点射出，刚好能到达x轴，求P点的纵坐标；

(2)若粒子沿y轴负方向从P点射出，穿过x轴进入第四象限，在x轴下方运动到离x轴最远距离为d的Q点（图中未标出），求粒子在Q点加速度的大小a；

(3)若所在空间存在空气，粒子沿y轴负方向从P点射出，受到空气阻力的作用，方向始终与运动方向相反，粒子从M点进入第四象限时速度与x轴正方向成角。求粒子从P点运动到M点的过程中运动的时间t。

3．如图所示，两水平虚线之间的空间内存在着相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B（如图甲示），有一个带正电的油滴（电荷量为+q，质量为m）从该电磁复合场上方某一高度自由下落恰好做匀速圆周运动；现保持电场大小方向和磁场大小不变，磁场方向变为垂直于纸面向里（如图乙示），油