最新【走向高考】届高三物理人教版一轮复习习题：第8章第3讲带电粒子在复合场中的运动名师精编资料汇编

1、第一部分第八章第 3 讲一、选择题(1 3 题为单选题，4 8 题为多选题)1(2014 南·京模拟 )如图所示，从S 处发出的热电子经加速电压U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转，不考虑电子本身的重力。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是()A 适当减小电场强度EB适当减小磁感应强度BC适当增大加速电场的宽度D适当减小加速电压U答案 A解析 要使粒子直线运动，必须满足条件：Eq qvB，根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力

2、，所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动，则要么增大洛伦兹力，要么减小电场力。 减小加速电压U ，即可以减小速度v，减小洛伦兹力，故D 错误；适当减小电场强度，可以减小电场力，故A正确，适当减小磁感应强度，可减小洛伦兹力，故B 错误，增大加速电场的宽度，不改变速度v，故C 错。2.(2014 邯·郸质检直的带电平行板上方)有一个带电荷量为 q、重力为 G 的小球，从两竖 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 ()A 一定做曲线运动B不可能做曲线运动C有可能做匀加速运动D有可能做匀速运动答案A解析

3、 由于小球在下落过程中速度变化，洛伦兹力会变化，小球所受合力变化，故小球不可能做匀速或匀加速运动，B、C、D 错， A 正确。3 (2014 江·西宜春五校联考)如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子电场区域，恰好沿直线由区域右边界的保留电场不变，另一个同样的粒子穿出，则粒子b()a(不计重力 )以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、O点 (图中未标出 )穿出。若撤去该区域内的磁场而b(不计重力 ) 仍以相同初速度由O 点射入，从区域右边界A 穿出位置一定在O点下方B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时

4、，动能一定减小答案C解析 a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动， 故对粒子a 有：Bqv Eq，即只要满足E Bv，无论粒子带正电还是带负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区；当撤去磁场只保留电场时，粒子 b 由于电性不确定，故无法判断从 O 点的上方或下方穿出，故选项A 、B 均错误；粒子b 在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故选项C正确而 D 错误。4如图所示，MN 是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一重力不计的带电粒子从MN

5、上的O 点以水平初速度v0 射入场区，下列有关判断正确的是()A 如果粒子回到MN 上时速度增大，则空间存在的一定是电场B如果粒子回到MN 上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场C若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN 上时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场D若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN 所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场答案 AD解析 洛伦兹力对带电粒子不做功，不能使粒子速度增大，电场力可对带电粒子做功，动能增大，故A 项正确。若带电粒子以与电场线平行的速度v0 射入，粒子返回速率不变，2m故 B 、C 项错。由T Bq 知，粒子在磁场中运动的时间与速率无

6、关，故D 项正确。5 (2014 ·壁质检鹤 )如图所示，带电平行板中匀强电场E 的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里。一带电小球从光滑绝缘轨道上的A 点自由滑下，经P 点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C 点自由滑下，经P 点进入板间，则小球在板间运动过程中()A 动能将会增大B电势能将会减小C所受电场力将会增大D所受磁场力将会增大答案 AD解析 由题意判断可知小球带正电，从A 点滑下进入复合场区域时做直线运动，则小球受力平衡，即mg qE qvB，从 C 点滑下进入复合场区域时，速度小于从A 点滑下时的速度，则mg>qE qvB，小球向下偏转，重

7、力做正功，电场力做负功， 因为 mg>qE，则合力做正功， 小球电势能和动能均增大，且洛伦兹力F qvB也增大，选项AD 正确，选项B 错误；由于板间电场是匀强电场，则小球所受电场力恒定，选项 C 错误。6.(2014 江·西红色六校联考)如图甲所示为一个质量为m、电荷量为q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中， (不计空气阻力)，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象正确的是()答案 AD解析 当 qvB mg 时，FN 0，故 f 0，圆环做匀速直线运动，故 A 正确；当 qvB<mg时，细杆

8、对圆环的支持力F N 方向竖直向上， FN mg qvB，故 f>0，物体作减速运动，随速度 v 的减小F N 逐渐增大，滑动摩擦力f 逐渐增大，故物体的加速度fa m逐渐增大，即物体作加速度逐渐增大的变减速运动，故B 、 C错误；当qvB>mg时，细杆对圆环的支持力F N方向竖直向下，FN qvB mg，故f>0，物体作减速运动，随速度v 的减小F N 逐渐减小，滑动摩擦力f 逐渐减小，故物体的加速度fam逐渐减小，即物体作加速度逐渐减小的变减速运动，当qvB mg 时， F N 0， f 0，圆环做匀速直线运动，故D 正确。7 (2014江·苏省苏南四校联考)如

9、图所示，两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E 和匀强磁场B 中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球a、b 同时从轨道左端最高点由静止释放，且在运动过程中始终能通过各自轨道的最低点M、N，则()A 两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有vN vMB两小球都能到达轨道的最右端C小球 b 第一次到达N 点的时刻与小球a 第一次到达M 点的时刻相同D小球 a 受到的电场力一定不大于a 的重力，小球b 受到的最大洛伦兹力可能大于b的重力答案 AD解析 由于洛伦兹力不做功，电场力对带电小球一定做负功，所以两小球某次到达轨道最低点时的速度不可能有vN vM，选项 A 正确；由机械能

10、守恒知小球b 可以到达轨道的最右端。电场力对小球a 做负功，故小球a 不能到达轨道的最右端，选项B 错误；由于两个小球受力情况不同，运动情况不同，故小球b 第一次到达 N 点的时刻与小球 a 第一次到达 M 点的时刻不相同，选项C 错误；由于小球能到达最低点，对小球a 有 mgRqER 0，所以有 mg qE，由于洛伦兹力不做功，且洛伦兹力沿半径向外，则小球b 受到的洛伦兹力没有条件限制，选项D 正确。8(2014 湖·北黄冈高三期末) 如图所示，半径为R 的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x 轴放置一粒子发射装置，在R y R 的区间内各处均

11、沿x 轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为M、电荷量均为q、初速度均为比最先到达v，重力忽略不计，所有粒子均能穿过磁场到达y 轴的粒子晚t 时间，则 ()y 轴，其中最后到达y 轴的粒子A 粒子到达y 轴的位置一定各不相同mvB磁场区域半径R 应满足 R BqC从 x 轴入射的粒子最先到达y 轴m R，其中角度 的弧度值满足sinBqRmvD t qB v答案 BD解析 所有粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径相同，只要从x 轴入射的粒子能够到达 y 轴，其他粒子肯定都能到达y 轴，当从 x 轴入射的粒子恰好沿y 轴正方向射出即从坐标mv(0， R)射出时，对应着磁场区域半径R 的最大值

12、，所以R Bq，选项 B 正确；正对坐标 (0 ，R)射入磁场的粒子仍经过坐标(0，R)，选项 A 错误；粒子运动的速度大小恒定不变，轨迹长的运动时间越长，从x 轴入射的粒子最晚到达y 轴，正对坐标 (0，R)入射的粒子最早到达 y轴，选项 C 错误；作出从x 轴入射的粒子的运动轨迹，如图所示，粒子在磁场中的运动时mRRBqR间 t Bq ，其中 sin r mv，正对坐标 (0，R)射入的粒子经过长度R 的时间为 t v，所m R以 t t t Bq v，选项 D 正确。二、非选择题9 (2014广·东东莞调研)如图所示，在真空中，半径为d 的虚线所围的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有