专题训练4复合场类(教师).docVIP

专题训练（四）《复合场类问题》 (　 　)1．如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是(　　) 　　　 【解析】　带电小球进入复合场时受力情况： A项 ，B项 C项， D项，其中只有C、D两种情况下合外力可能为零，所以有可能沿直线通过复合场区域，A项中力qvB随速度v的增大而增大，所以三力的合力不会总保持在竖直方向，合力与速度方向将产生夹角，做曲线运动，所以A错． 【答案】　CD (　 　)2．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（ D ） A．当小球运动到b点时，洛仑兹力最大 B．当小球运动到c点时，洛仑兹力最大 C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大 D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小 3．如图所示，足够长两面均光滑的绝缘平板，固定在区域足够大的正交的方向竖直向上的匀强电场和方向水平向外的匀强磁场中，匀强电场的场强大小为E，匀强磁场的磁感应强度的大小为B，平板与水平面间的夹角为θ，带电为+q的小物块静止在平板中央。现沿平板斜向下的方向给物块一个瞬时速度的同时，保持磁场（包括大小和方向）和电场方向不变，使电场强度的大小变为3E，（当地的重力加速度为g，设物块沿平板运动的过程中电量不变），求： （1）小物块沿平板向下运动最大位移； （2）小物块沿平板运动的过程中机械能的增量。 解（1）小物块静止在平板中央，有，当场强变为时，小物块受到的电场力为，沿光滑平板下滑时的受力图如图13-7所示，为板对小物块的弹力。显然，小物块受到的合力沿平板向上，故沿平板向下做匀减速运动，当速度减至零时，位移有最大值。对小物块下滑的运动应用动能定理得，又，联立解得小物块沿平板向下运动的最大位移。 图13-7 图13-8 （2）小物块沿平板下滑至最低点后即沿平板向上做匀加速运动，受力情况如图13-8所示，在垂直平板方向上有。随着速度的增大，将减小，当=0时小物块开始离开平板，此时的速度为小物块沿平板向上运动的最大速度。对小物块沿平板向上的运动应用动能定理得，又，联立解得小物块沿平板向上运动的最大位移。 机械能的增量决定于重力以外的力所做的功，在小物块沿平板运动的全过程中，重力以外只有电场力做功，因此机械能的增量。 4．如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1= 15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s2，不计空气阻力．求： （1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a； （2）绝缘管的长度L； （3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x． 解析：（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则 （2）在小球运动到管口时，FN＝2.4×10－3N，设v1为小球竖直分速度，由 ，则 由得 （3）小球离开管口进入复合场，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N． 故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度与MN成45°角，轨道半径为R， 小球离开管口开始计时，到再次经过 MN所通过的水平距离 对应时间 小车运动距离为x2， △x= x1- x2= m 《复合场类问题》课后练习 在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子（不计重力）恰好能沿直线MN从左至右通过这一区域．那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况 ( BD ) A．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外 B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里 C．匀强磁场方向