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人教版2019年高中物理 带电粒子在复合场中的运动综合专题练习(含答案)
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1.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是( )
A.ma>mb>mc
B.mb>ma>mc
C.mc>ma>mb
D.mc>mb>ma
解析:选B 该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场,a在纸面内做匀速圆周运动,可知其重力与所受到的电场力平衡,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有mag=qE,解得ma=。综上所述,可知mb>ma>mc,选项B正确。-。c在纸面内向左做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下,可知mcg+qvcB=qE,解得mc=+。b在纸面内向右做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上,可知mbg=qE+qvbB,解得mb=
2.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段运动轨迹如图所示,运动轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途空气电离,粒子的能量逐渐减少(带电荷量不变),从图中情况可以确定( )
A.粒子从a运动到b,带正电
B.粒子从a运动到b,带负电
C.粒子从b运动到a,带正电
D.粒子从b运动到a,带负电
解析:选C 带电粒子做圆周运动的半径r=,随着Ek的减小,半径减小,故粒子从b运动到a;由左手定则知粒子带正电,故选C。=
3.[多选]速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带正电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越小
解析:选BC 由左手定则可知,该束带电粒子带正电,速度选择器的P1极板带正电,