第九章 磁场-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮课时作业（旧教材，教科版）

专题探究(八)　带电粒子在复合场中的运动 课时作业 基础巩固 一、选择题 1.(多选)一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同,则它们在磁场中具有相同的(　AD　) A.速率 B.动能 C.动量大小 D.周期 解析:根据动能定理得qU=mv2,得v=,根据qvB=m,得r== ,根据半径相同,U相同,知粒子的比荷相同;根据v=知,粒子在磁场中的速率相同,A正确;由于只能知道比荷相同,无法确定质量,故无法判定动能、动量大小,B、C错误;根据T=知,粒子在磁场中的运动周期相同,D正确。 2.电磁流量计利用磁场对电荷的作用测出流过容器液体的流量,其原理可以简化为如图所示模型,液体内含有大量正、负离子,从容器左侧流入,右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下,下列说法正确的是(　D　) A.带电粒子受到竖直方向的洛伦兹力 B.正离子与负离子受力方向相同 C.上下两侧面有电势差 D.前后两侧面有电势差 解析:带电粒子在磁场中运动会受到洛伦兹力的作用,根据左手定则判断,正离子受到向后的洛伦兹力的作用,负离子受到向前的洛伦兹力的作用,从而带电粒子积聚在前后两个侧面,形成电势差,故D正确。 3.(2022·全国甲卷,18)空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是(　B　) 解析:在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向,故在坐标原点O静止的带正电粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动。磁场方向垂直于纸面向里,根据左手定则,可判断出向y轴正方向运动的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力,故带电粒子向x轴负方向偏转,A、C错误;运动的过程中电场力对带电粒子做功,粒子速度大小发生变化,粒子所受的洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。由于匀强电场方向是沿y轴正方向,故x轴为匀强电场的等势面,从开始到带电粒子偏转再次运动到x轴时,电场力做功为0,洛伦兹力不做功,故带电粒子再次回到x轴时的速度为0,随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转,B正确,D错误。 4.(2022·广东卷,8)(多选)如图所示,磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放,沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上,下列说法正确的有(　BC　) A.电子从N到P,电场力做正功 B.N点的电势高于P点的电势 C.电子从M到N,洛伦兹力不做功 D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 解析:由题可知电子所受电场力方向水平向左,电子从N到P的过程中电场力做负功,故A错误;根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N点的电势高于P点,故B正确;由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直,故电子从M到N洛伦兹力都不做功,故C正确;由于M点和P点在同一等势面上,故从M到P电场力做功为0,而洛伦兹力不做功,M点速度为0,根据动能定理可知电子在P点速度也为0,则电子在M点和P点都只受电场力作用,在匀强电场中电子在这两点电场力相等,即合力相等,故D错误。 5.(多选)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,y轴竖直向上。第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场(图中未画出)。一带电小球从x轴上的A点由静止释放,恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限,然后做圆周运动,从Q点垂直于x轴进入第Ⅰ象限,Q点距O点的距离为d,重力加速度为g。根据以上信息,可以求出的物理量有(　AC　) A.圆周运动的速度大小 B.电场强度的大小和方向 C.小球在第Ⅳ象限运动的时间 D.磁感应强度大小 解析:小球在第Ⅳ象限做匀速圆周运动,由题意可知,小球轨道半径r=d,从A到P过程,由动能定理得mgd=mv2,解得v=,小球以速度v做圆周运动,故A正确;小球在第Ⅳ象限做匀速圆周运动,则mg=qE,电场强度E=,由于m、q未知,无法求出电场强度大小,故B错误;小球做圆周运动的周期T==π,小球在第Ⅳ象限的运动时间t=T= ,故C正确;小球做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得qvB=m,解得 B=,由于m、q未知,无法求出B,故D错误。 6.(多选)如图所示,将一质量为m、带电荷量为q的小球从a点斜向上抛出,当小球到达最高点c时,恰好进入正交的匀强电场和匀强磁场中,然后在电、磁场中做半径为R的匀速圆周运动,轨迹如图中虚线所示。其中电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,a、c两点间的水平距离和竖直距离均为2R,重力加速度为g,不计空气阻力。则(　CD　) A.小球带正电 B.小球进入电、磁场时的速度大小为 C.匀强电场的场强大小为 D.