2019届高考第二轮专题强化练习：带电粒子在复合场中的运动(含答案)

2019届高考第二轮专题强化练习：带电粒子在复合场中的运动 1．如图所示，质量为 m，带电荷量为−q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，重力加速度为g。如果微粒做直线运动，则下列说法正确的是 A．微粒一定做匀速直线运动 B．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 C．电场强度为 D．匀强磁场的磁感应强度B= 【答案】A 【解析】由于粒子带负电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向左上方，而重力竖直向下，则电场力、洛伦兹力和重力能平衡，致使粒子做匀速直线运动。故A正确，B错误； 由图qE=mgtan450 ；qvBsin450=mg，解得；．故CD错误。故选A。 2．如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中和B已知，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是　　 A．小球可能带负电 B．小球做匀速圆周运动的半径为 C．小球做匀速圆周运动的周期为 D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大 【答案】D 【解析】 A项：小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，则知小球所受的电场力竖直向上，与电场方向相反，因此小球带负电，故A正确;； B项：小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有又qE=mg 在加速电场中，根据动能定理得 联立以上三式得，故B正确； C项：小球做匀速圆周运动的周期为，结合qE=mg得，故C正确； D项：小球做匀速圆周运动的周期为，显然运动周期与加速电压U无关，若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期不变。故D错误。 本题选不正确的，故选：D。 3．如图，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、mb、mc。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由题意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以，故B正确，ACD错误。 4．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，已知该电场的电场强度为E，方向竖直向下；该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(　　) A．液滴带正电 B．液滴沿顺时针方向运动 C．液滴比荷 D．液滴运动速度大小v＝ 【答案】B 【解析】A项：液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知液滴带负电，故A错误； B项：磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为顺时针，故B正确； C项：由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得： mg=qE 解得：，故C错误； D项：液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为： 联立mg=qE，解得： ，故D错误。 故应选：B。 5．如图，S 为粒子发射源，某时刻发射一个质量为 m，带电量为+q 的粒子，不计重力，粒 子经加速电压 U0 加速度后进入右侧空间，空间存在方向均竖直向下的匀强电场和匀强磁 场，入射点距地面高度为 h，复合场区域边界为 M、N，宽度为 d，磁感应强度 B，电场强度为 E，以粒子射入右侧空间时的竖直平面（纸面）右边界与地面的交点 N 为坐标原 点 O，竖直向上为 y 轴，垂直该竖直平面（纸面）向里为 x 轴建立直角坐标系，粒子运动一段时间后打在地面上（xOy 平面上）的 P 点，P 点位置坐标为[(2 ) d, 0] ，则 A．粒子从加速电场射出后在复合场中做类平抛运动 B．磁感应强度的大小为 B C．电场强度大小为 E D．整个过程中电场力做的功为 【答案】BC 【解析】A项：粒子从加速电场射出后，在复合场中受到电场力，洛伦兹力，所以粒子不可能做类平抛运动，故A错误； B项：粒子水平面内的运动，是在宽为d的条形磁场中做匀速圆周运动，从左边界垂直进去，右边界出去，根据给的x坐标，结合勾股定理知道圆半径是2d，转过30度，即 解得：，粒子在电场中加速，由动能定理得：，联立解得：，故B正确； C项：粒子竖直方向上的位移是h，做的是静止开始的匀加速运动，时间为：，，在磁场中运动时间为：，联立解得：，故C正确； D项：整个过程中电场力做的功为，加速过程为：,偏转过程为：，总功为，故D错误。 故应选：BC。 6．如图所示，实线表示竖直平面内的电场线，电