2018届高三物理二轮复习练习：磁场 提能增分练（四） Word版含解析.docVIP

提能增分练(四)　带电粒子在三类典型场中的运动 [A级夺高分] 1.(多选)(2017·浙江嘉兴联考)如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域和匀强磁场区域，如果正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的(　　) A．速度　　　　B．质量C．电荷量 D．电荷量与质量之比 解析：选AD　因为正离子束通过区域时不偏转，说明它们受到的电场力与洛伦兹力相等，即Eq＝B1qv，故它们的速度相等，选项A正确；又因为进入磁场后，其偏转半径相同，由公式R＝可知，它们的荷质比相同，选项D正确。 2.(多选)(2017·长春外国语学校质检)如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场。一带负电的粒子质量为m、电量为q，从原点O以与x轴成θ＝30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动半径为R(不计重力)，则(　　) A．粒子经偏转一定能回到原点O B．粒子在x轴上面的轨迹为劣弧，在x轴下面的轨迹为优弧 C．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为12 D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴方向前进了3R 解析：选CD　根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，故不可能回到原点O，故A错误；因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半，根据R＝ 可知，第四象限中的半径为第一象限中半径的2倍；根据粒子射入磁场时与x轴的夹角θ＝30°，由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60°，即粒子在x轴上面和下面的轨迹均为劣弧，选项B错误，C正确；根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x＝R＋2R＝3R。故D正确。 3.(多选)(2017·牡丹江一中检测)如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上。初始，给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E＝，则以下说法正确的是(　　) A．小球的初速度为v0＝ B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为 解析：选AC　对小球进行受力分析如图， 电场力的大小：F＝qE＝q×＝mg，由于重力的方向竖直向下，电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：FG＋F＝＝2mg，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力也不会对小球做功。所以，当小球做匀速直线运动时，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力大小相等，方向相反。所以qv0B＝2mg，所以v0＝，故A正确；若小球的初速度为，则洛伦兹力：F洛＝qv0B＝3mgFG＋F；则在垂直于杆的方向上，小球还受到垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f＝μFN，小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动，故B错误；若小球的初速度为，则洛伦兹力：F洛＝qv0B＝mgFG＋F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f＝μFN，小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，故C正确；若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能的改变量，所以W＝mv＝，故D错误。 4．(2016·北京高考)如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。 (1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T； (2)为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。 解析：(1)洛伦兹力提供向心力，有f＝qvB＝m 带电粒子做匀速圆周运动的半径R＝ 匀速圆周运动的周期T＝＝。 (2)粒子受电场力F＝qE，洛伦兹力f＝qvB。粒子做匀速直线运动，则qE＝qvB 电场强度的大小E＝vB。 答案：(1)　　(2)vB [B级冲满分] (2017·长春外国语学校检测)如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧