专题强化训练二 带电粒子在复合场中的运动-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

第一章：安培力与洛伦兹力 专题强化训练二：带电粒子在复合场中的运动 考点一：带电粒子在叠加场中运动的处理方法 (1)弄清叠加场的组成特点。 (2)正确分析带电粒子的受力及运动特点。 (3)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。 ①若只有两个场，合力为零，则表现为匀速直线运动或静止状态。 ②若受三种场力时，合力为零，粒子做匀速直线运动，其中洛伦兹力F＝qvB的方向与速度v的方向垂直。 ③若三场共存时，粒子做匀速圆周运动时，则有mg＝qE，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即qvB＝m。 ④当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。 考点二： 带电粒子在组合场中的运动：“磁偏转”和“电偏转” 粒子垂直进入磁场 (磁偏转) 粒子垂直进入电场 (电偏转) 情景图 受力 洛伦兹力FB＝qv0B，大小不变、方向始终与v0垂直 电场力FE＝qE，大小、方向不变，为恒力 运动规律 匀速圆周运动 r＝，T＝ 类平拋运动 vx＝v0，vy＝t x＝v0t，y＝t2 θ＝arctan< 运动时间 t＝T＝ t＝，具有等时性 动能 洛伦兹力不做功，粒子动能保持不变 电场力做正功，粒子动能增加 处理方法 结合圆的几何关系及圆周运动规律 运动的合成与分解，类平拋运动的规律 题型一：带电粒子在含磁场的复合场中做直线运动 1．（2020·河北·石家庄二中高二月考）如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成 角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线 斜向上做直线运动， 与水平方向成 角，且 ，则下列说法中正确的是（　　） A．液滴一定做匀减速直线运动 B．液滴一定做匀加速直线运动 C．电场方向一定斜向上 D．液滴一定带负电 2．（2021·全国·高二专题练习）带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是（　　） A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带负电荷，比荷 ＝ C．油滴必带正电荷，电荷量为 D．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝ 3．（2020·浙江金华第一中学高二期中）如图所示，在 、 间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出。一带正电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球（　　） A．从a到b过程中可能做匀减速运动 B．受到的电场力的方向一定水平向右 C．从a到b过程中可能做匀加速运动 D．从a到b过程，克服电场力做功 题型二：带电粒子在含磁场的复合场（电磁场和重力场）中做匀速圆周运动 4．（2021·河北·大厂回族自治县高级实验中学高二期中）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xoy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带负电荷的小球，从y轴上的A点水平向右抛出。经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度v0的大小； （3）A点到x轴的高度h。 5．（2021·湖北·枣阳一中高二月考）如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系 ，在坐标系第一、第四象限内存在相同的匀强电场，电场方向竖直向上，电场强度E大小未知第四象限内有垂直 平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电量为 、质量为m的小球从第二象限的P点以初速度 沿x轴正方向抛出，P点的坐标为 小球恰从坐标原点O进入第四象限做匀速圆周运动，从Q点离开磁场区域不计空气阻力的影响，重力加速度为g求： （1）小球到达O点的速度大小和方向； （2）电场强度E的大小。 （3）O、Q两点间的距离。 6．（2021·河北省唐县第一中学高二期中）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，M、N之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小和方向； （2）小球从A点抛出时初速度 的大小； （3）小球从A点运动到N点的时间t。 题型三：带电粒子在含磁场的复合场（电磁场和重力场）中做变速圆周运动 7．（2019·四川省蓬安中学校高二月考）如图所示，质量