专题强化练(十二)带电粒子在组合场、复合场中的运动(满分:100分时间:50分钟)一、选择题(共6小题,每小题8分,共48分)1.(考点1)(2019广东韶关质检)如图所示,一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力),经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,粒子在磁场中转半个圆周后打在P点,设OP=x,能够正确反映x与U之间的函数关系的是()解析带电粒子经电压U加速,由动能定理,qU=12mv2,粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,洛伦兹力提供向心力,qvB=mv2R,2R=x,联立解得:x=2B❑√2mUq,所以能够正确反映x与U之间的函数关系的是图B。答案B2.(考点3)(多选)某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示),规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹),下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用,其他力不计)()A.若粒子的初始位置在a处,在t=38T时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度B.若粒子的初始位置在f处,在t=T2时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度C.若粒子的初始位置在e处,在t=118T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度D.若粒子的初始位置在b处,在t=T2时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度解析要使粒子的运动轨迹如题图乙所示,由左手定则知粒子做圆周运动的周期应为T0=T2,若粒子的初始位置在a处时,对应时刻应为t=34T0=38T,同理可判断B、C、D选项,可得选项A、D正确。答案AD3.(考点2)(多选)(2019山东济南期末)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小球在电磁场中做直线运动时,小球共受到三个力作用:重力G、电场力F、洛伦兹力f,这三个力都在竖直方向上,小球在水平直线上运动,判断可知小球受到的合力一定是零,则小球一定做匀速直线运动。小球带负电,受到的电场力向上,洛伦兹力向下,重力向下,当小球的入射速度增大时,洛伦兹力增大,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,选项A正确。电场力对小球做负功,洛伦兹力不做功,则小球的机械能减小,电势能增大,选项B错误,D正确。重力对小球做正功,重力势能减小,选项C正确。答案ACD4.(考点2)(2019江苏宿迁期末)空间同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的方向沿y轴正方向,电场强度大小为E;磁场方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,释放后,粒子恰能沿图中的曲线运动。已知该曲线的最高点P的纵坐标为h,曲线在P点附近的一小部分,可以看作是半径为2h的圆周上的一小段圆弧。则()A.粒子在y轴方向做匀加速运动B.粒子在最高点P的速度大小为❑√qEh2mC.磁场的磁感应强度大小为❑√2mEqhD.粒子经过时间π❑√2mhqE运动到最高点解析粒子受到电场力和洛伦兹力作用,不可能做匀加速运动,故A错误;粒子从O点运动到P点的过程,只有电场力做功,由动能定理得:qEh=12mvP2,解得:vP=❑√2qEhm,故B错误;粒子经过P点时,由电场力和洛伦兹力的合力提供向心力,则有:qvB-qE=mvP22h,联立解得:B=❑√2mEqh,故C正确;粒子从O点到P点的过程不是圆周运动,时间无法求解,故D错误。答案C5.(考点2)(多选)(2019山东泰安模拟)如图所示为一利用海流发电的装置原理图。用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N,板长为a、宽为b,板间的距离为d,将管道沿海流方向固定在海水中,在管道中施加与前后表面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B,将航标灯与两金属板连接(图中未画出)。海流方向如图,海流速率为v,下列说法正确的是()A.M板的电势高于N板的电势B.该海流发电机的电动势为BdvC.该海流发电机的电动势为BavD.管道内海水受到的安培力方向向左解析由左手定则可知,海流中的正离子受到的洛伦兹力方向向上,所以正离子向上偏转,...
