1、磁場(chǎng)一、選擇題1(多選)如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率v，那么()A帶正電粒子必須沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)B帶負(fù)電粒子必須沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)C不論粒子電性如何，沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)D不論粒子電性如何，沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)導(dǎo)學(xué)號(hào)99690330解析：選AC.按四個(gè)選項(xiàng)要求讓粒子進(jìn)入，洛倫茲力與電場(chǎng)力等大反向抵消了的就能沿直線勻速通過(guò)2.(2016濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二檢測(cè))長(zhǎng)方體金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有電流通過(guò)金屬塊，如圖所示，則下面說(shuō)法正確的是()A金屬塊上下表面電勢(shì)相等B金屬塊上表面電勢(shì)高于下表

2、面電勢(shì)C金屬塊上表面電勢(shì)低于下表面電勢(shì)D無(wú)法比較兩表面的電勢(shì)高低導(dǎo)學(xué)號(hào)99690331解析：選C.由左手定則知金屬內(nèi)部的自由電子所受洛倫茲力方向向上，即自由電子向上偏，所以上表面電勢(shì)比下表面的低3.(2016西安高二月考)一正電荷q在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以速度v沿x軸正方向進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，為了使電荷能做直線運(yùn)動(dòng)，則必須加一個(gè)電場(chǎng)進(jìn)去，不計(jì)重力，此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)該是()A沿y軸正方向，大小為B沿y軸負(fù)方向，大小為BvC沿y軸正方向，大小為D沿y軸負(fù)方向，大小為導(dǎo)學(xué)號(hào)99690332解析：選B.要使電荷能做直線運(yùn)動(dòng)，必須用電場(chǎng)力抵消洛倫茲力，本題正電荷受洛倫茲力的方向

3、沿y軸正方向，故電場(chǎng)力必須沿y軸負(fù)方向且qEBqv，即EBv.4.如圖所示，在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶電粒子在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子帶電性質(zhì)和環(huán)繞方向分別是()A帶正電，逆時(shí)針B帶正電，順時(shí)針C帶負(fù)電，逆時(shí)針D帶負(fù)電，順時(shí)針導(dǎo)學(xué)號(hào)99690333解析：選C.粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以粒子所受重力與電場(chǎng)力二力平衡，所以電場(chǎng)力方向向上，粒子帶負(fù)電，根據(jù)左手定則，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向向上時(shí)受向左的作用力做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確5(多選)如圖所示，光滑絕緣軌道ABP豎直放置，其軌道末端的切線水平，在其右側(cè)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里一帶電小球從軌

4、道上的A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后，恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，則可判定()A小球帶負(fù)電B小球帶正電C若小球從B點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將立即向上偏D若小球從B點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將立即向下偏導(dǎo)學(xué)號(hào)99690334答案：BD6(多選)目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖表示它的原理：將一束等離子體(包含正、負(fù)離子)噴射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，于是金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓以下說(shuō)法正確的是()AB板帶正電BA板帶正電C其他條件不變，只增大射入速度，UAB增大D其他條件不變，只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，UAB增大導(dǎo)學(xué)號(hào)99690335解析：選ACD.根據(jù)左手定則，正離子

5、進(jìn)入磁場(chǎng)受到的洛倫茲力向下，A正確，B錯(cuò)誤最后，離子受力平衡有qBvq，可得UABBvd，C、D正確7.如圖所示，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，某帶電粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)大小為k，由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，又從P點(diǎn)穿出磁場(chǎng)下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)粒子所受重力)()A如果只增加U，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)B如果只減小B，粒子可以從ab邊某位置穿出磁場(chǎng)C如果既減小U又增加B，粒子可以從bc邊某位置穿出磁場(chǎng)D如果只增加k，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)號(hào)99690336解析：選D.由已知可得qUmv2，k，r，解得r.對(duì)于

6、選項(xiàng)A，只增加U，r增大，粒子不可能從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)對(duì)于選項(xiàng)B，粒子電性不變，不可能向上偏轉(zhuǎn)從ab邊某位置穿出磁場(chǎng)對(duì)于選項(xiàng)C，既減小U又增加B，r減小，粒子不可能從bc邊某位置穿出磁場(chǎng)對(duì)于選項(xiàng)D，只增加k，r減小，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場(chǎng)8.(2016江西上饒高二檢測(cè))如圖所示，在真空中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，已知a靜止，b向右做勻速運(yùn)動(dòng)，c向左做勻速運(yùn)動(dòng)，比較它們的質(zhì)量應(yīng)有()Aa油滴質(zhì)量最大Bb油滴質(zhì)量最大Cc油滴質(zhì)量最大 Da、b、c質(zhì)量一樣導(dǎo)學(xué)號(hào)99690337解析：選C.a油滴受力平衡，有GaqE重力和

7、電場(chǎng)力等大、反向、共線，故電場(chǎng)力向上由于電場(chǎng)強(qiáng)度向下，故油滴帶負(fù)電b油滴受力平衡，有GbqvBqEc油滴受力平衡，有GcqvBqE解得GcGaGb，可知選項(xiàng)C正確9(多選)如圖所示，一帶正電的粒子沿平行金屬板中央直線以速度v0射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，粒子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子從P點(diǎn)離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，P與中央直線相距為d，不計(jì)粒子所受重力則下列說(shuō)法正確的是()A粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受磁場(chǎng)力可能比所受電場(chǎng)力小B粒子沿電場(chǎng)方向的加速度大小始終是C粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線D粒子到達(dá)P的速度大小v導(dǎo)學(xué)號(hào)99690338解析：選AD.由題意知，帶

8、正電的粒子從中央線的上方離開(kāi)混合場(chǎng)，說(shuō)明在進(jìn)入電、磁場(chǎng)時(shí)，豎直向上的洛倫茲力大于豎直向下的電場(chǎng)力在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于電場(chǎng)力做負(fù)功，洛倫茲力不做功，所以粒子的動(dòng)能減小，從而使所受到的磁場(chǎng)力可能比所受電場(chǎng)力小，選項(xiàng)A正確又在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，洛倫茲力的方向不斷發(fā)生改變，其加速度大小是變化的，運(yùn)動(dòng)軌跡是復(fù)雜的曲線而并非簡(jiǎn)單的拋物線，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤由動(dòng)能定理得Eqdmv2mv，故選項(xiàng)D正確二、非選擇題10.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)E10 N/C.一帶正電的微粒質(zhì)量m2106 kg，電荷量q2106 C，在此空間恰好做直線運(yùn)動(dòng)，則：(g取10

9、 m/s2)(1)帶電微粒運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向怎樣？(2)若微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)刻，突然將磁場(chǎng)撤去，那么經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間微粒到達(dá)Q點(diǎn)(設(shè)PQ連線與電場(chǎng)方向平行)導(dǎo)學(xué)號(hào)99690339解析：(1)帶電微粒在疊加場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，意味著微粒受到的重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡進(jìn)一步分析可知洛倫茲力f與重力、電場(chǎng)力的合力F等大反向，微粒運(yùn)動(dòng)速度v與f垂直，如圖所示由圖可知：tan ，60，又F，fBqv解得v20 m/s.(2)撤去磁場(chǎng)后，微粒在電場(chǎng)力和重力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，可將此曲線運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t微粒到達(dá)Q點(diǎn)則y0，yvsin 60tgt20，得t2 s.

10、答案：見(jiàn)解析11.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與y軸正方向成60角射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求：(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E.導(dǎo)學(xué)號(hào)99690340解析：(1)因?yàn)榱Ｗ釉陔妶?chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，把速度v分解如圖甲所示根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系，粒子在N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2v0.如圖乙所示，分別

11、過(guò)N、P點(diǎn)作速度方向的垂線，相交于Q點(diǎn)，則Q是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心根據(jù)牛頓第二定律得qvB，所以R，代入v2v0得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R.甲乙(2)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t由牛頓第二定律：qEma設(shè)沿電場(chǎng)方向的分速度為vyat粒子在電場(chǎng)中沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可以得出：粒子在x軸方向的位移Rsin 30Rcos 30v0t又vyv0tan 60由可以解得E.答案：(1)(2)12如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示t0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí)，可使t0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)t時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反