专题提升Ⅴ 带电粒子在叠加场中的运动-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019选择性必修第二册）

专题提升Ⅴ 带电粒子在叠加场中的运动 模块一 知识掌握 知识点一　带电粒子在叠加场中的运动 【重难诠释】 叠加场：电场、磁场、重力场叠加，或其中某两场叠加． 1．是否考虑粒子重力 (1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为一般情况下其重力与静电力或洛伦兹力相比太小，可以忽略；而对于一些宏观物体，如带电小球、液滴、尘埃等一般应当考虑其重力． (2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的，按题目要求处理． (3)不能直接判断是否要考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否考虑重力． 2．处理带电粒子在叠加场中的运动的基本思路 类型1 直线运动 [例题1] （2023春•福建期末）一个带正电的微粒（重力不计）初速度水平向右，进入如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时会向下偏转，则欲使微粒在电磁场中恰能沿水平直线运动，则应采用的方法是（　　） A．增大电荷质量 B．增大电荷量 C．增大磁感应强度 D．减小入射速度 [例题2] （2023•青岛模拟）如图，空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，粗糙绝缘的水平面上有一带正电小球，从P点由静止释放后向右运动，运动过程中会经过N点。已知小球质量m、电荷量q，电场强度大小E，磁感应强度大小B，小球与水平面间动摩擦因数μ，重力加速度g，PN＝L。则关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A．小球先做加速运动，后做减速运动，最后静止 B．小球能够达到的最大速度为 C．小球运动到N点时合外力做的功为qEL﹣μmgL D．若小球带负电，向左运动一段时间后会脱离水平面 [例题3] （2022秋•十堰期末）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为37°，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，sin37°＝0.6。则小环滑到P处时的速度大小vP为（　　） A． B． C． D． [例题4] （2022秋•青羊区校级期末）如图，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法错误的是（　　） A．小球的初速度为 B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断㺂小的减速运动，最后停止 C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为 类型2 圆周运动 [例题5] （2022秋•宝鸡期末）如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R，已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．液滴带正电 B．液滴受到重力、电场力、洛伦兹力、向心力作用 C．液滴所受合外力为零 D．液滴比荷 [例题6] （多选）（2023•天河区一模）据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等、已知电子电量为e，质量为m。若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则以下说法正确的是（　　） A．电场方向垂直环平面向外 B．电子运动周期为 C．垂直环平面的磁感应强度大小为 D．电场强度大小为 [例题7] （2023•文昌模拟）如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面。一个电子由O点以一定初速度v0水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中O、Q和P分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点，不计电子的重力。下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度方向垂直纸面向外 B．电子的初速度v0小于 C．由P点至Q点的运动过程中，电子的速度增大 D．调整电子的初速度大小与方向可以使其做匀加速直线运动 [例题8] （2023•开封二模）建立如图所示的坐标系xOy，x轴紧挨着光滑绝缘的水平地面。在x≥0且0≤y≤a区域内存在着彼此垂直的匀强电场与匀强磁场，匀强电场平行y轴向上，匀强磁场垂直纸面向里。质量为m且带电量为q的小球（视