1、1七、带电粒子在复合场中的运动 测试题1如图，在两个平行板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电磁场方向射入场中，射出时发现粒子的动能减少了。为使粒子射出时动能有所增加，不计重力的情况下，可采取的办法是（ ）A增大粒子射入时的速度B减小磁场的磁感应强度C增大电场的电场强度D改变粒子的带电性质2如图所示，质量为 m、带电量为 q 的三个相同的带电小球 A、B、C ，从同一高度以初速度 v0水平抛出，B 球处于竖直向下的匀强磁场中，C球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为 tA、 tB、 tC，落地时的速度大小分别为 vA、 vB、 vC，则以下判断正确的是（ ）At A
2、=tB=tC Bt A=tC0，E 电 一定是某确定值 D若 E v1B若开关 S 闭合一段时间后再打开，向下移动 b 板，则 v2 v1C若开关 S 保持闭合，无论向上或向下移动 b 板，则 v2= v1D若开关 S 闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动 b 板，则 v2 v110真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为 37。现将该小球从电场中某点以初速度 v0竖直向上抛出。那么，运动过程中（取 sin37 0.6， cos37=0.8） （ ）A小球受到的电场力的大小为 3mg/4B小球从抛出
3、点至最高点的电势能变化量 9mv02/32C运动过程中小球的最小动能的大小 9mv02/50D如果抛出时的动能为 4J，则小球落回到同一高度时的动能是 15J11如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，质量为 m，带电量为 q 的粒子以 v 与磁场垂直，与电场成 45角射入恰能做匀速直线运动。则电场强度 E 的大小为 ，磁感应强度 B 的大小为 。12将导体放在沿 x 方向的匀强磁场中，并通有沿 y 方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截
4、面为边长等于 a 的正方形，放在沿 x 正方向的匀强磁场中，导体中通有沿 y 方向、电流强度为 I 的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为 n，电子电量为 e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两3侧面间的电势差为 U。那么导体 （填“上”或“下” ）侧面电势较高，磁场的磁感应强度是 。13如图所示，小球 m，+q 套在很长的绝缘直棒上，可在棒上滑动，将棒竖直放在匀强磁场和匀强电场中，方向如图。已知电场强度 E，磁感应强度B，小球与棒间摩擦因数 ，则小球由静止沿棒下落的最大加速度为 ，最大速度为 。 （小球带电量不变）14如图所示，倾角为 的光滑绝
5、缘斜面，处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中，有一质量为 m、带电量为-q 的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为 ，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为_，未知电场的最小场强的大小为_，方向沿_。15已知如图，匀强电场方向水平向右，场强 E=1.5106V/m，丝线长 L=40cm，上端系于O 点，下端系质量为 m=1.010-4kg，带电量为 q=+4.910-10C 的小球，将小球从最低点 A 由静止释放，那么，小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角为 ，摆动过程中小球的最大速度约为 。 （保留两位有效数字 sin37=0.6；cos37=0.8；tan37=0.75
6、）16如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆 MN，竖直固定在场强为 E=1.0105N/C、与水平方向成 =30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端 M 固定一个带电小球 A，电荷量 Q=+4.510-6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量 q=+1.010-6C，质量m=1.010-2kg。现将小球 B 从杆的上端 N 静止释放，小球 B 开始运动。（静电力常量 k=9.0109Nm2/C2，取 g=10m/s2）（1）小球 B 开始运动时的加速度为多大 ?（2）小球 B 的速度最大时，距 M 端的高度 h1 为多大？（3）小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h
7、2=0.61m 时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球 B 的电势能改变了多少?17如图所示，竖直平面 xOy 内存在水平向右的匀强电场，场强大小 E=10N/C，在 y0 的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B=0.5T 一带电量q=+0.2C、 质量 m=0.4kg 的小球由长 l=0.4m 的细线悬挂于 P 点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置 A 无初速释放，小球运动到悬点 P 正下方的坐标原点 O 时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过 O 点正下方的 N 点.（g=10m/s 2） ，求：（1）小球运动到 O 点时的速度大小；（2）悬线断裂前瞬间拉力的
8、大小；（3）ON 间的距离。418如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系 Oxyz（x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上） 匀强磁场方向与 Oxy 平面平行，且与 x 轴的夹角为 45，重力加速度为 g（1）一质量为 m、电荷量为 的带电质点沿平行于 z 轴q正方向以速度 v0 做匀速直线运动，求满足条件的电场强度的最小值 Emin及对应的磁感应强度 B；（2）在满足（1）的条件下，当带电质点通过 y 轴上的点P（ 0， h， 0） 时，撤去匀强磁场，求带电质点落在 Oxz 平面内的位置；（3）当带电质点沿平行于 z 轴负方向以速度 v0 通过 y 轴上的点 P（ 0
9、， h， 0） 时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过 x 轴，问电场强度 E 和磁感应强度 B 大小满足什么条件？参考答案1 答案：BC2答案：AD3 答案：AD4 答案：C5 答案：B6答案：B7 答案：D8 答案：AD9答案：BC10答案：ABC11答案：mg/q； 2mgqv12答案：上；neaU/I13答案：g； BE14答案：m/q ； mgsin/q； 沿斜面向下15答案：74；1.4m/s.xzOPyv0B455解析：由 qE/mg=3/4，即 tan=3/4，得复合场与竖直向成 =37，所以小球摆至最高点时与竖直向成 =372=74；由 ，得 vm=1.4m/s.21sin(cos)0mqElmglv16答案：（1）a=3.2m/s 2 ；（ 2）h 1=0.9m；（3）E P8.410 2 J. 17 答案：（1）2m/s;（2） 8.2N;（3）3.2m18答案 0min 00 2() = ,B;(),/);(3;vg ghvEBqqvqh
