重点强化练(七)带电粒子在复合场中的运动(限时:40分钟)一、选择题1.有一个带电荷量为+q、重力为G的小球,从两竖直的带电平行板上方h处自由落下,两极板间另有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图1所示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时,下列说法正确的是()图1A.一定做曲线运动B.不可能做曲线运动C.有可能做匀加速直线运动D.有可能做匀速直线运动A[带电小球在没有进入复合场前做自由落体运动,进入复合场后,受竖直向下的重力G=mg,水平向左的电场力F电=qE与洛伦磁力F洛=qBv,重力与电场力大小和方向保持恒定,但因为速度大小会发生变化,所以洛伦兹力大小和方向会发生变化,所以一定会做曲线运动,A正确,B、C、D错.]2.(多选)质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图2所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是()图2A.该微粒一定带负电荷B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C.该磁场的磁感应强度大小为D.该电场的场强为BvcosθAC[若微粒带正电q,它受竖直向下的重力mg、向左的电场力qE和右斜向下的洛伦兹力qvB,可知微粒不能做直线运动.据此可知微粒应带负电q,它受竖直向下的重力mg、向右的电场力qE和左斜向上的洛伦兹力qvB,又知微粒恰好沿着直线运动到A,可知微粒应该做匀速直线运动,则选项A正确,B错误;微粒受力如图.由图知qE=qvBsinθ,所以E=Bvsinθ,D错误;qvBcosθ=mg,所以B=,故C正确.]3.(多选)(2017·浙江三校模拟)如图3所示,空间中存在正交的匀强电场E和匀强磁场B(匀强电场水平向右),在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球(不考虑两带电球的相互作用,两球电荷量始终不变),关于小球的运动,下列说法正确的是()图3A.沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B.只有沿ab抛出的带电小球才可能做直线运动C.若有小球能做直线运动,则它一定是匀速运动D.两小球在运动过程中机械能均守恒AC[沿ab方向抛出的带正电小球,或沿ac方向抛出的带负电的小球,在重力、电场力、洛伦兹力作用下,都可能做匀速直线运动,A正确,B错误.在重力、电场力、洛伦兹力三力都存在时的直线运动一定是匀速直线运动,C正确.两小球在运动过程中除重力做功外还有电场力做功,故机械能不守恒,D错误.]4.英国物理学家狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布,距离它r处的磁感应强度大小为B=(k为常数),其磁场分布与点电荷的电场分布相似.现假设某磁单极子S固定,一带电小球在S附近做匀速圆周运动,则小球可以沿逆时针方向(从上向下看)做匀速圆周运动的有()A[要使粒子能做匀速圆周运动,则洛伦兹力与重力的合力应能充当向心力,即洛伦兹力方向垂直磁感线斜向上内侧.图A中,小球带正电荷且沿逆时针方向转动,小球所受洛伦兹力斜向上内侧,与重力的合力可以指向圆心,A对;图B中,小球带负电荷,小球所受洛伦兹力斜向下外侧,与重力的合力不可能提供向心力,B错;同理,图C、D中,小球受到的洛伦兹力不可能斜向上内侧,C、D错.]5.如图4所示,在真空中,匀强电场方向竖直向下,电场强度为E,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,一带电液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,重力加速度为g,则()【导学号:92492355】图4A.液滴带负电且逆时针运动,运动速率为B.液滴带负电且顺时针运动,运动速率为C.液滴带负电且顺时针运动,运动速率为D.液滴带正电且顺时针运动,运动速率为B[因液滴在重力、电场力和洛伦兹力作用下在竖直面内做匀速圆周运动,所以重力与电场力必平衡,而电场方向竖直向下,所以液滴带负电,D错;因洛伦兹力提供向心力,由左手定则可判定液滴必顺时针运动,A错;由mg=qE及Bqv=m得v=,B对,C错.]6.(多选)如图5所示,在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,AD、AC边界的夹角∠DAC=30°,边界AC与边界MN平行,Ⅱ区域宽度为d.质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入,入射速度垂...