带电粒子在复合场中的运动专题练习

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1、4专题带电粒子在复合场中运动【名题精析】BE图11-4-1例1.如图11-4-1绝缘直棒上的小球,其质量为m、带电荷量是+q,小球可在棒上滑动.将此棒竖直放在互相垂直且在水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感应强度是B,小球与棒间的动摩擦因数为,求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(小球带电荷量不变)t/10-4s12354O1.56U/V图11-4-3例2.如图11-4-3所示,水平放置的平行金属板,长为l=140cm,两板之间的距离d=30cm,板间有图示方向的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=

2、1.3×10-3T.两板之间的电压按图所示的规律随时间变化(上板电势高为正).在t=0时,粒子以速度v=4×103m/s从两板(左端)正中央平行于金属板射入,已知粒子质量m=6.64×10-27kg,带电量q=3.2×10-19C.试通过分析计算,看粒子能否穿越两块金属板间的空间,如不能穿越,粒子将打在金属板上什么地方?如能穿越,则共花多少时间?【益智演练】1.一个质量为m,电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,作用在负电荷上的电场力恰好是磁场力的三倍

3、,则负电荷做圆周运动的角速度可能是:()A.B.C.D.β图11-4-5α2.如图11-4-5所示,足够长的光滑三角形绝缘槽,与水平面的夹角分别为α和β(α<β),加垂直于纸面向里的磁场.分别将质量相等、带等量正、负电荷的小球a、b依次从两斜面的顶端由静止释放,关于两球在槽上运动的说法正确的是()A.在槽上,a、b两球都做匀加速直线运动,且aa>abB.在槽上,a、b两球都做变加速运动,但总有aa>ab图11-4-6C.a、b两球沿直线运动的最大位移是sa<sbD.a、b两球沿槽运动的时间为ta和tb,则ta<tb

4、3.一带正电的小球沿光滑水平桌面向右运动,飞离桌面后进入匀强磁场,如图11-4-6所示,若飞行时间t1后落在地板上,水平射程为s1,着地速度大小为v1,撤去磁场,其他条件不变,小球飞行时间t2,水平射程s2,着地速度大小为v2,则()A.s2>s1B.t1>t2C.v1>v2D.v1=vαB图11-4-74.用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电量为+q的小球,让它处于右图11-4-7所示的磁感应强度为B的匀强磁场中.由于磁场的运动,小球静止在如图位置,这时悬线与竖直方向夹角为α,并被拉直,则磁场运动的速度和方向是()A

5、.v=mg/Bq,水平向右B.v=mg/Bq,水平向左C.v=mgtanα/Bq,竖直向上D.v=mgtanα/Bq,竖直向下44BabP_+图11-4-96.如图11-4-9所示,带电平行板间匀强电场竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,某带电小球从光滑轨道上的a点自由下落,经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使小球从稍低些的b点开始自由滑下,在经过P点进入板间后的运动过程中,以下分析中正确的是()A.其动能将会增大B.其电势能将会增大C.小球所受的洛伦兹力将会逐渐增大D.小球受到的电场力将会增大EB

6、e图11-4-129.如图11-4-12中所示虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,已知从左侧水平射入的电子,穿过这一区域时未发生偏转,设重力忽略不计,则在这个区域中的E和B的方向可能是()A.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同B.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反C.E竖直向上,B垂直于纸面向外D.E竖直向上,B垂直于纸面向里ACB图11-4-1310.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向内的匀强磁场,如图11-4-13所示.已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,

7、从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B时速度为零.C是曲线的最低点,不计重力.以下说法正确的是()A.离子一定带正电B.A、B两点位于同一高度C.离子在C点速度最大D.离子到达B点后将沿曲线返回A点AO图11-4-1613.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图11-4-16所示,若小球运动到A点时,由于某种原因,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法正确的是()A.小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径不变

8、B.小球仍做逆时针匀速圆周运动,但半径减小C.小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变D.小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小Bα图11-4-1714.质量为m,带正电为q的小物块放在斜面上,斜面倾角为α,物块与斜面间动摩擦因数为μ,整个斜面处在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图11-4-17所示,物块由静止开始沿斜面下滑,设斜面足够长,物块在斜面上滑动能达到的最大速

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