课时作业四十六带电粒子在叠加场中的运动

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1、课时作业(四十六)　带电粒子在叠加场中的运动[基础训练]1．(2018·福建厦门一模)如图所示是速度选择器的原理图，已知电场强度为E、磁感应强度为B并相互垂直分布，某一带电粒子(重力不计)沿图中虚线水平通过．则该带电粒子(　　)A．一定带正电B．速度大小为C．可能沿QP方向运动D．若沿PQ方向运动的速度大于，将一定向下极板偏转答案：B　解析：假设带电粒子带正电，沿PQ方向运动，由左手定则判断，洛伦兹力方向向上，由静电场知识判断，电场力方向向下；反之，假设带电粒子带负电，沿PQ方向运动，由左手定则判断，洛伦

2、兹力方向向下，电场力方向向上，所以只要满足qvB＝qE，即v＝，带电粒子均可沿PQ水平通过，故A错误，B正确．若带电粒子带正电，沿QP方向运动，则洛伦兹力和电场力方向均向下，不可能沿题图中虚线水平通过，同理，若带电粒子带负电，沿QP方向运动，则洛伦兹力和电场力方向均向上，也不可能沿题图中虚线水平通过，故C错误．若沿PQ方向运动的速度大于，则qvB>qE，粒子将向上极板偏转，故D错误．2．(2018·河北衡水冀州月考)如图所示是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂

3、直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场．若要减小该发电机的电动势，可采取的方法是(　　)A．增大dB．增大BC．增大RD．减小v答案：D　解析：发电机的电动势E＝Bdv，要想减小电动势，则可以通过减小B、d或v实现．故D正确，A、B、C错误．3．(多选)在空间某一区域里，有竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，且两者正交．有两个带电油滴，都能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，则两油滴一定相同的是(　　)A．带电性质B．运动周期C．运动

4、半径D．运动速率答案：AB　解析：油滴受重力、电场力、洛伦兹力作用做匀速圆周运动．由受力特点及运动特点，得mg＝qE，结合电场方向则油滴一定带负电，且两油滴比荷＝相等．洛伦兹力提供向心力，有周期T＝，所以两油滴周期相等，故A、B正确．由r＝知，速度v越大，半径则越大，故C、D错误．4．(2018·山西四校联考)如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，当有稳恒电流沿平行平面C的方向通过时，下列说法正确的是(　　)A．金属块上表面M的电势高于下表面N的电势B．电流增大时，M、N两表面间的电压U增大C

5、．磁感应强度增大时，M、N两表面间的电压U减小D．金属块中单位体积内的自由电子数越少，M、N两表面间的电压U越小答案：B　解析：由左手定则可知，金属块通有题图示方向电流时，自由电子受到向上的洛伦兹力，向M面偏转，故上表面M电势低于下表面N的电势，A项错误；最终电子在洛伦兹力和电场力作用下处于平衡，即evB＝e，则有U＝Bvd，由此可知，磁感应强度增大时，M、N两表面间的电压增大，C项错误；由电流的微观表达式I＝neSv可知，电流增大说明自由电子定向移动速率v增大，所以M、N两表面间的电压增大，B项正确；电

6、流一定时，金属块中单位体积内的自由电子数n越少，自由电子定向移动的速率一定越大，所以M、N两表面间的电压越大，D项错误．5．(2018·北京丰台区模拟)如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出)．一个带电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动．粒子通过两平行板后从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中做匀速圆周运动，经过半个周期后打在挡板MN上的A点，不计粒子重力．则下列说法不正确的是(　　)A．此粒子一定带正电B．P、Q间的匀强磁场一定垂直纸面向里C．若另一个带

7、电粒子也能在P、Q间做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷D．若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷答案：C　解析：根据粒子在磁场中的运动轨迹，由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确；粒子在两板间受竖直向下的电场力，则洛伦兹力方向竖直向上，由左手定则可知，P、Q间的匀强磁场一定垂直纸面向里，选项B正确；若另一个带电粒子也能在P、Q间做匀速直线运动，则有qvB＝qE，可得v＝，则它一定与该粒子具有相同的速度，选项C错误；若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则有qvB＝

8、m，可得r＝，它一定与该粒子具有相同的比荷和相同的速度，选项D正确．本题选不正确的，故选C.6．质量为m、带电量为q的液滴以速度v沿与水平方向成45°角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图所示．液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动．重力加速度为g.试求：(1)电场强度E和磁感应强度B各多大？(2)当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向