51.带电粒子的叠加运动（讲义）—备战2023年高考物理重点专题讲练特训

人教版物理高考二轮复习--带电粒子的叠加运动 电偏转、磁偏转、叠加后的运动 【知识点分析】 一.带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 带电粒子刚好穿出或刚好不穿出磁场的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．解题关键是从轨迹入手找准临界点． (1)当粒子的入射方向不变而速度大小可变时，由于半径不确定，可从轨迹圆的缩放中发现临界点． (2)当粒子的入射速度大小确定而方向不确定时，轨迹圆大小不变，只是位置绕入射点发生了旋转，可从定圆的动态旋转中发现临界点． 二.带电粒子在电场中的运动： 1.带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动 2.带电粒子在匀强电场中的匀变速曲线运动 3.带电粒子在匀强电场和匀强磁场中运动 三.带电粒子在叠加场或组合场中的运动 1．带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场、或从磁场到电场的运动．通常按时间的先后顺序分成若干个小过程，在每一运动过程中从粒子的受力性质、受力方向和速度方向的关系入手，分析粒子在电场中做什么运动，在磁场中做什么运动． 2．电荷在叠加场中的运动一般有两种情况： (1)直线运动：如果电荷在叠加场中做直线运动，一定是做匀速直线运动，合力为零． (2)圆周运动：如果电荷在叠加场中做圆周运动，一定是匀速圆周运动，重力和电场力的合力为零，洛伦兹力提供向心力． 【例题分析】 【例1】质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（　　） A．该磁场的磁感应强度大小为 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．该微粒一定带正电荷 D．该电场的电场强度为 2．质量为m、电荷量为q的微粒，以与水平方向成角的速度v，从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．该微粒一定带正电荷 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．该磁场的磁感应强度大小为 D．该电场的场强为 3．如图所示，某空间有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一带电小球在电磁场中沿直线ab运动，下列关于小球的说法中正确的是（　　） A．带负电 B．运动方向为从b到a C．动能一定减少 D．电势能一定增加 4．如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U，已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是（　　） A．导体的M面比N面电势高 B．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 C．导体中自由电子定向移动的速度为 D．导体单位体积内的自由电子数为 二、多选题 5．如图所示，虚线MN右侧存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，从MN左侧以初速度v0水平抛出一质量为m、电荷量为-q的带电小球，测得小球进入复合场区前水平位移和竖直位移之比为2:1，若带电小球进入复合场区后做直线运动，则有（  ） A．小球做平抛运动的时间 B．匀强电场的电场强度 C．匀强磁场的磁感应强度 D．无法确定E、B的大小，但E和B应满足 6．如图所示，空间中存在有界正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，电场的电场强度大小为E，在电磁场上方某处有一个电荷量为+q，质量为m的小球，现将小球由静止释放，结果小球恰能沿直线通过电磁场区域，已知重力加速度为g，空气阻力不计，则（　　） A．小球穿过电磁场区域的过程中动能不变 B．小球穿过电磁场区域的过程中电势能减小 C．小球在电磁场区域受到的电场力大于重力 D．小球进入电磁场区域前自由下落的高度为 7．如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小。有一带电的小球，质量，电荷量，正以速度v在竖直面内做直线运动，取，下列说法正确的是（　　） A．小球带负电 B．小球一定做匀速直线运动 C．小球的速度 D．小球的速度方向与水平方向夹角 8．如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（  ） A．两个小球到达轨道最低点的速度< B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力 C．小球第一次到达点的时间大于小球第一次到达点的时间 D．在磁场中小球能到达轨