2011《金版新学案》高三物理一轮复习第三课时带电粒子在复合场中的运动练习(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)1.一带正电的粒子以速度v0垂直飞入如右图所示的电场和磁场共有的区域,B、E及v0三者方向如图所示,已知粒子在运动过程中所受的重力恰与电场力平衡,则带电粒子在运动过程中()A.机械能守恒B.动量守恒C.动能始终不变D.电势能与机械能总和守恒【解析】因为带电粒子所受的重力与电场力大小相等,电荷在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,且洛伦兹力不做功,故动能不变,C正确;而在电荷运动过程中,电势能与重力势能发生变化,由能量守恒定律知电势能与机械能总和守恒,D正确.【答案】CD2.如右图所示,长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h,容器内装有NaCl溶液,单位体积内钠离子数为n,容器的左、右两壁为导体板,将它们分别接在电源的正、负极上,电路中形成的电流为I,整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为B的匀强磁场中,则液体的上、下两表面间的电势差为()A.0B.C.D.【解析】溶液中的Na+和Cl-在电场力作用下向相反的方向运动,由左手定则判断知Na+和Cl-所受洛仑兹力的方向相同,都指向液体的上表面,所以液体上、下表面间的电势差为零,A选项正确.【答案】A3.如下图所示,实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动,l与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中错误的是()A.液滴一定做匀变速直线运动B.液滴一定带正电C.电场线方向一定斜向上D.液滴一定做匀速直线运动【解析】在电磁场复合区域粒子一般不会做匀变速直线运动,因速度变化洛伦兹力变化,合外力一般也变化.【答案】A4.如右图所示,带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.一带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,在它正前方有一个静止在绝缘支架上不带电的液滴b.带电液滴a与液滴b发生正碰,在极短的时间内复合在一起形成带电液滴c,若不计支架对液滴c沿水平方向的作用力,则液滴离开支架后()A.一定做曲线运动B.可能做直线运动C.可能做匀速圆周运动D.电场力对它做正功【解析】根据题意可知液滴a受重力、电场力、洛伦兹力处于平衡状态,由电场和磁场的方向可知,液滴一定带正电.带电液滴a与液滴b发生正碰形成带电液滴c后向下的重力增大而向上的洛伦兹力减小,且电场力大小不变,所以合力应向下,所以液滴c离开支架后向下偏转做曲线运动.只有A项正确.【答案】A5.如右图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,一粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点,不计重力,则以下说法不正确的是()A.该粒子必带正电B.A、B两点位于同一高度C.粒子到达C点时的速度最大D.粒子达到B点后将沿原路返回A点【解析】在不计重力情况下,粒子从A点静止开始向下运动,说明粒子受向下的电场力,带正电,选项A正确.整个过程中只有电场力做功,而A、B两点粒子速度都为零,所以A、B在同一等势面上,选项B正确.运动到C点时粒子在电场力方向上发生的位移最大,电场力做功最多,粒子速度最大,选项C正确.粒子从B点向下运动时受向右的洛伦兹力,将向右偏,故选项D错.【答案】D6.(2009年广东卷)如右图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是()A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小【解析】粒子先在电场中加速,进入速度选择器做匀速直线运动,最后进入磁场做匀速圆周运动.在速度选择器中受力平衡:Eq=qvB得v=E/B,方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外,B、C正确.进入磁场后,洛伦兹...