高考物理一轮复习：带电粒子在复合场中的圆周运动强化训练

答案第=page99页，总=sectionpages99页。答案第=page1010页，总=sectionpages11页带电粒子在复合场中的圆周运动1．如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放.不计空气阻力，则对小球从释放到第一次到达最低点的过程，下列说法正确的是（）A．小球运动至最低点时速度为B．小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直C．小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大，后减小D．小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为2．如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点（）A．带有电荷量为的负电荷B．沿圆周逆时针运动C．运动的周期为D．运动的速率为3．如图所示，一个质量为m的带电小球从M点自由下落，M点距场区水平边界PQ的高度为h，边界PQ下方有方向竖直向下、大小为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的大小为B的匀强磁场．小球从边界上的a点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出．重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．小球带负电，电荷量大小B．匀强磁场方向垂直于纸面向外C．小球从a运动到b的过程中，小球的电势能先减小后增大D．小球在复合场中做匀速圆周运动的半径R=4．如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零5．一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是A．沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向B．小球一定带正电且小球的电荷量C．由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒D．由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变6．如图所示，质量均为m的物块a、b用一根劲度系数为k的轻弹簧相连接，放在倾角为θ的足够长光滑固定斜面上，且a是带电量为+q的绝缘物块，b不带电，C为固定挡板．整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，系统处于静止状态．现用一外力F沿斜面方向拉物块a使之向上做匀加速运动，当物块a刚要离开斜面时物块b恰将离开挡板C．重力加速度大小为g，则此过程中A．物块a运动的距离为B．b刚要离开挡板时弹簧弹力为2mgsinθC．外力F做的功为D．物块a运动的时间为7．如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，足够长的斜面固定在水平面上，斜面倾角为45°．有一带电的小球P静止于斜面顶端A处，且恰好对斜面无压力，若将小球P以初速度v0水向右抛出(P可视为质点)，一段时间后，小球落在斜面上的C点，己知小球的运动轨迹在同一竖直平面内，则()A．若抛出的初速度小于v0，小球在斜面上的落点与A点的距离小于AC间距B．若抛出的初速度小于v0，小球落在斜面上的时间将缩短C．若沿竖直向上方向以初速度v0抛出小球，小球仍会落回C点D．若沿竖直向上方向以初速度v0抛出小球，小球不会落回C点8．在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点（）A．带有电荷量为的正电荷 B．沿圆周逆时针运动C．运动的角速度为 D．运动的速率为9．如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上两个相同的带正电小球可视为质点同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则()A．两小球到达轨道最低点的速度B．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力C．两小球第一次到达最低点的时间相同D．两小球都能到达轨道的另一端10．如图，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R的绝缘光滑槽轨。整个装置处在垂直纸面向外的水平匀强磁场中，磁感应强度为B有一个质量m，带电量为+q的小球在水平轨道上向右运动，恰好能通过最高点，取水平直槽轨所在水平面为零势能面，小球在最高点的动能为EK，重力加速度为g.下列说法正确的是（）A．小球在最高点的速率为B．小球在最高点的机械能与其在水平轨道上的机械能相等C．小球在最高点的重力大于洛伦兹力D．小球在最高点处的重力势能EP＞4Ek11．如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球运动，下列说法中不正确的是()A．OAB轨迹为半圆B．小球运动至最低点A时速度最大C．小球在OAB过程中所受的洛伦兹力先增大后减小D．小球在A点时受到的洛伦兹力大于重力12．如图所示，Q1，Q2带等量正电荷，固定在光滑的绝缘杆的两端，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球的重力不计。现将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是()A．小球的速度将一直增大B．小球的加速度将不断变化C．小球所受洛伦兹力将一直增大D．小球所受洛伦兹力大小变化，方向也变化13．如图所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球重力不计．现将小球从图示位置由静止开始释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是（）A．小球所受的洛伦兹力大小变化，但方向不变B．小球的加速度将不断变化C．小球所受洛伦兹力将不断变化D．小球速度一直增大14．用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为＋q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度大小和方向可能是()A．v＝，水平向右 B．v＝，水平向左C．v＝，竖直向上 D．v＝，竖直向下15．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是()A．小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，洛伦兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点到c点，电势能增大，动能先增大后减小16．如图所示，固定在竖直面内的光滑绝缘圆环上穿有一个小球P(视为质点)，P带正电。该空间同时存在匀强电场和匀强磁场。电场方向竖直向上;磁场方向重直于圆环平面向里。将小球P从与圆心0等高处由静止释放后，小球逆时针运动到达圆环的最高点。在此过程中A．小球动能的增量等于电场力、洛伦兹力做功的代数和B．小球重力势能的增量等于电场力和重力做功的代数和C．小球机械能的增量等于电场力做的功D．小球电势能的增量等于重力做的功17．如图所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中．现把小球拉至悬点右侧a点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动．在小球运动过程中，下列判断正确的是()A．小球摆到悬点左侧的最高点可能比a点高B．小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等C．小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同D．小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等18．如图所示，粗糙绝缘的水平面与半径为R的光滑绝缘圆弧相切于B点，其中半径OB竖直，半径OC水平．在整个空间内存在方向水平向右的匀强电场．现将一质量为m、电荷量为q的带正电小物块（视为质点）从水平面上到B点距离的A点由静止释放，物块恰好能运动到圆弧最高点C处．物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度的大小为g．求：（1）该过程中电场力对物块做的功W；（2）匀强电场的电场强度大小E．19．如图所示，水平地面OP长度为L＝0.8，圆弧轨道半径为R＝0.4m，直线PN左侧空间分布有水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104N／C，右侧空间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝500T．现将一质量为m＝0.05kg，带电量为＋q＝＋1.0×10－4C的小球从0点静止释放，g取10m／s2，不计摩擦力和空气阻力．求：（1）小球第一次到达P点时的速度大小；（2）小球经过N点时对轨道的压力；（3）小球从N点飞出后，落回地面时距离P点的长度．20．如图所示，在平面直角坐标系中，AO是∠xOy的角平分线，x轴上方存在水平向左的匀强电场，下方存在竖直向上的匀强电场和