选择题对“带电粒子在磁场、复合场中运动”的考查[A组基础小题练熟练快]1.(2019·安徽安庆联考)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的()A.线速度大小减小,角速度减小B.向心加速度大小变小,周期变小C.轨道半径增大,洛伦兹力大小增大D.轨道半径增大,角速度减小解析:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律有qvB=m,解得r=,从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后.B减小,所以r增大.线速度、角速度的关系为v=ωr,由于洛伦兹力不做功,所以线速度v不变,半径r增大,所以角速度减小,由公式f洛=qvB可知,由于B减小,洛伦兹力大小减小,由公式an=可知,由于半径增大,所以向心加速度大小减小,由公式T=可知,由于角速度减小,所以周期变大,故选D.答案:D2.(2019·湖南衡阳八中质检)一束几种不同的正离子,垂直射入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.对这些离子,可得出结论()A.它们的动能一定各不相同B.它们的电荷量一定各不相同C.它们的质量一定各不相同D.它们的比荷一定各不相同解析:离子在速度选择器中所受电场力和洛伦兹力平衡,满足qvB1=qE,即经过速度选择器后的离子速度相同,大小为v=;进入磁场区分开,轨道半径不等,根据公式R=,只能说明它们的比荷不同,故A、B、C错误,D正确.答案:D3.(多选)(2019·福建福州质检)如图所示,在圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场.一系列电子以不同的速率v(0≤v≤vm)从边界上的P点沿垂直于磁场方向与OP成60°角方向射入磁场,在区域的磁场边界上有电子射出.已知电子的电荷量为-e,质量为m,不考虑电子之间的相互作用力.则电子在磁场中运动的()A.最大半径为r=RB.最大速率为vm=C.最长时间为t=D.最短时间为t=解析:根据题意,电子做圆周运动的圆心在速度的垂线上,当电子速度最大时,对应的圆周运动半径最大,离开出发点最远,如图所示,恰好为半个圆周;最大半径rm=Rcos30°,rm=R,得vm=;当电子速度越小,半径越小,圆弧圆心角越大,时间越长,没有时间最大值.轨迹对应的圆心角最小,时间最短,tm=,tm=.答案:AD4.(多选)(2019·山东济南联考)如图所示,两竖直平行边界内,匀强电场方向竖直(平行纸面)向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.一带负电小球从P点以某一速度垂直边界进入,恰好沿水平方向做直线运动.若增大小球从P点进入的速度但保持方向不变,则在小球进入的一小段时间内()A.小球的动能减小B.小球的电势能减小C.小球的重力势能减小D.小球的机械能减小解析:带负电的小球在电磁场中做直线运动,小球共受到向下的重力G、向上的电场力F、向下的洛伦兹力f三个力作用,这三个力都在竖直方向上,小球在水平直线上运动,所以小球受到的合力一定是零,小球做匀速直线运动.当小球的入射速度增大时,洛伦兹力增大,则电场力和重力不变,小球将向下偏转,电场力与重力的合力向上,且它们的合力对小球做负功,小球动能减小.电场力对小球做负功,小球的机械能减小,电势能增大.重力对小球做正功,重力势能减小.故A、C、D正确,B错误.答案:ACD5.(多选)(2019·江西南昌一模)如图所示,带电小球a以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为ha;带电小球b在水平方向的匀强磁场以相同的初速度v0竖直向上抛出,上升的最大高度为hb;带电小球c在水平方向的匀强电场以相同的初速度v0竖直向上抛出,上升的最大高度为hc.不计空气阻力,三个小球的质量相等,则()A.它们上升的最大高度关系为ha=hb=hcB.它们上升的最大高度关系为hb