课时作业（六） 微专题二 带电粒子在复合场中的运动-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

课时作业（六）微专题二带电粒子在复合场中的运动 答案精解P8 (建议用时：40分钟) [基础训练] 1.（多选)空间存在竖直向下的匀强电场和水平 方向（垂直于纸面向里）的匀强磁场，如图所 示，已知一离子在电场力和洛伦兹力共同作用 A.E=mg B=122g 下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到 9 qu 达B点时速度为0，C为运动的最低点.不计 B.E=V2mg B=ing 重力，则 qv C.E=mg B=mg g qu D.E-V2mg B-V2mg q qv A.该离子带负电 4.（多选)一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀 B.A、B两点位于同一高度 强磁场中做圆周运动，匀强电场竖直向上，匀 C.到达C点时离子速度最大 强磁场水平且垂直于纸面向里，如图所示，下 D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 列说法正确的是 2.如图所示，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、m,、mc.已知在 A.沿垂直于纸面方向向里看，小球的绕行方 该区域内，α在纸面内做匀速圆周运动，b在纸 向为顺时针方向 面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做 B小球一定带正电且小球的电荷量q一爱 匀速直线运动.下列选项正确的是 ( ) C,由于洛伦兹力不做功，小球在运动过程中 机械能守恒 D.由于合外力做功等于0，小球在运动过程中 动能不变 [能力提升] A.mamome B.mo>ma>me 5.如图所示的区域中，OM左边为垂直于纸面向 C.me>mamo D.me>moma 里的匀强磁场，右边是一个电场强度大小未知 3.如图所示，竖直平面内，匀强电场方向水平向 的匀强电场，其方向平行于OM,且垂直于磁 右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为 场方向.一个质量为m、电荷量为一q的带电 、电荷量为q的粒子以速度v与磁场方向垂 粒子从小孔P以初速度。沿垂直于磁场方向 直，与电场方向成45°角射入复合场中，恰能做 进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角 匀速直线运动，则关于电场强度E和磁感应 0=60°，粒子恰好从小孔C垂直于O℃射入匀 强度B的大小，正确的是（重力加速度为g) 强电场，最后打在Q点，已知OC=l,OQ=2l, 不计粒子的重力，求： ·104 7.如图所示，平面直角坐标系xOy的第Ⅱ、Ⅲ象 限内有场强大小为E、沿y轴负方向的匀强电 场；第I、W象限内有方向垂直于坐标平面向 里的圆形有界匀强磁场，磁感应强度B (1)磁感应强度B的大小 (2)电场强度E的大小. 23E,磁场的半径为2L、边界与y轴相切于 306 O点.一带电粒子从P(-2L,√3L)点以速度 沿x轴正方向射出，粒子经电场偏转后从O 点离开电场进人磁场，最后从某点离开磁场： 不考虑粒子的重力，求： 6.如图所示，在坐标系第一象限中存在与x轴成 30°角斜向下的匀强电场，电场强度E= XXX Xi 400√3N/C,第四象限中存在垂直于纸面向里 的有界强酸场，x轴方向的宽度m= m,y (1)粒子的比荷； 轴负方向无限大.现有一电荷量为g=3.2× (2)粒子离开电场时速度的大小及方向； 1019C,质量为m=1.6×1030kg的带正电 (3)粒子在磁场中运动的时间. 的粒子，以速度=4×10°m/s从O点射入 磁场，α=60°，粒子通过磁场后刚好从A点射 出，之后进入电场.不考虑粒子重力对问题的 影响. (1)求磁感应强度场B的大小： (2)求粒子进入电场后，再次到达x轴上时沿 电场方向上的分速度大小： (3)若粒子进入磁场B后，某时刻再加一个同 方向的匀强磁场使粒子做完整的圆周运动，求 所加磁场磁感应强度的最小值， ·105·课时作业（六）》 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,r十rcos60°=OC=l 得r=粒子在磁场中做圆周运动时洛伦兹力充当向心力， 1.BC解析离子开始受到电场力作用向下运动，可知电场力方 向向下，则离子带正电，选项A错误；根据动能定理知，洛伦兹 gB=m,解得B=mw=3. r gr 2gl.' 力不做功，在A到B的过程中，动能变化为0，则电场力做功为 (2)粒子在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律得加速度为 0,A、B两，点等电势，因为该电场是匀强电场，所以A、B两点位 于同一高度，选项B正确；根据动能定理，离子运动到C点电场 a=gE 力做功最大，则速度最大，选项C正确；只要将离子在B点的状 水平方向2l=t, 态与A点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为0，电势能 相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，离子 竖直方向1=2a, 就将在B点的右侧重复前面的曲线运动，因此，离子是不可能 沿原曲线返回A,点的，