第一章安培力與洛侖茲力之帶電粒子在復合場中的運動+綜合習題-高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

帶電粒子在復合場中的運動綜合習題1.（多選）如圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直于紙面（未畫出）,一帶電微粒剛好能沿直線斜向上運動，下列說法正確的是（）A.磁場方向一定垂直于紙面向里B.微粒一定帶負電

C.微粒的電勢能一定增加D.微粒的機械能一定增加1題圖2題圖2.（多選）如圖所示，一個帶負電的油滴以水平向右的速度進入一個方向垂直紙面向外的勻強磁場B后，保持原速度做勻速直線運動，如果使勻強磁場發(fā)生變化，則下列判斷中正確的是（）

A.磁場B減小，油滴動能增加B.磁場B增大，油滴機械能不變

C.使磁場方向反向，油滴動能減小D.使磁場方向反向后再減小，油滴重力勢能減小3.（多選）一質(zhì)量m、電荷量-q的圓環(huán)，套在與水平面成θ角的足夠長的粗糙細桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給圓環(huán)一沿桿左上方方向的初速度0，（初速度0為正方向）以后的運動過程中圓環(huán)運動的速度圖象可能是（）A.B.C.D.4.如圖所示，兩個傾角分別為30°和60°的光滑絕緣斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中。兩個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小滑塊甲和乙分別從兩個斜面頂端由靜止釋放，運動一段時間后，兩小滑塊都將飛離斜面，則（）A.甲滑塊飛離斜面瞬間的速度比乙滑塊飛離斜面瞬間的速度大

B.甲滑塊在斜面上運動的時間比乙滑塊在斜面上運動的時間短

C.兩滑塊在斜面上運動的位移大小相同

D.兩滑塊飛離斜面時，下滑的高度相等4題圖5題圖5.絕緣光滑斜面與水平面成角，一質(zhì)量為m、電荷量為?q的小球從斜面上高h處，以初速度為0、方向與斜面底邊MN平行射入，如圖所示，整個裝置處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向平行于斜面向上。已知斜面足夠大，小球能夠沿斜面到達底邊MN，則下列判斷正確的是（）

A.小球在斜面上做非勻變速曲線運動B.小球到達底邊MN的時間C.磁感應強度的取值范圍D.磁感應強度的取值范圍6.如圖所示，有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道，其上半部分處于豎直向下、場強為E的勻強電場中，下半部分處于垂直水平面向里的勻強磁場中；質(zhì)量為m，帶正電，電荷量為q的小球，從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放，若小球在某一次通過最低點時對軌道的壓力為零，求：（1）磁感應強度B的大?。唬?）小球?qū)壍雷畹忘c的最大壓力；（3）若要小球在圓形軌道內(nèi)做完整的圓周運動，求小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度。7.如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標系xOy，以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM（與x軸負方向成45°）和y軸正方向為界，在x<0的區(qū)域建立勻強電場，方向水平向左，場強大小E=0.32V/m；以直線OM和x軸正方向為界，在y<0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.1T，一不計重力的帶負電粒子，從坐標原點O沿y軸負方向以0=2×103m/s的初速度射入磁場，已知粒子的比荷為q/m=5×106C/kg，求：（1）粒子第一次經(jīng)過磁場邊界時的位置坐標（2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間（3）粒子最終離開電磁場區(qū)域時的位置坐標。8.如圖所示，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場強度為E，方向豎直向下的勻強電場，MO右側(cè)某個區(qū)域存在磁感應強度為B，垂直紙面向里的勻強磁場，O點處在磁場的邊界上?，F(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以一定范圍的速度（0≤≤E/B）垂直于MO從O點射入磁場，所有粒子通過直線MO時，速度方向均平行于PQ向左。不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：（1）速度最大的粒子自O點射入磁場至返回水平線PQ所用的時間。（2）磁場區(qū)域的最小面積。9.如圖所示，在平面坐標系xOy中，x≤0區(qū)域有垂直于y軸的勻強電場E=0.4N/C，x>0有三個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，區(qū)域邊界垂直于x軸，區(qū)域I的寬度L1=0.05m，區(qū)域Ⅱ的寬度L2=0.1m，區(qū)域Ⅲ的寬度L3未知，三個區(qū)域都有勻強磁場，磁感應強度大小相等都為B=0.02T，Ⅰ、Ⅲ中磁場方向垂直于坐標平面向外，Ⅱ中磁場方向垂直于坐標平面向里，P點在y軸上，縱坐標yP=0.15m，A點與P點縱坐標相等，與P點的距離d=1.0m。一正點電荷從A點由靜止開始運動經(jīng)過P點進入?yún)^(qū)域I，并從區(qū)域Ⅱ、Ⅲ之間邊界上的C點（圖中未標出）進入?yún)^(qū)域Ⅲ。點電荷質(zhì)量m=2×10?9kg，電荷量q=4×10?4C，不計重力。（1）求點電荷經(jīng)過P點時速度的大小P；（2）求C點的縱坐標yC；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）若要求點電荷不從區(qū)域Ⅲ的右邊界離開，并回到y(tǒng)軸，求區(qū)域Ⅲ寬度L3的最小值及正電荷從P點到第一次回到y(tǒng)軸經(jīng)過的時間t。10.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xOy坐標系，在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強電場，場強方向與x軸負方向的夾角θ=45°，在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1、C2，兩板間距為d1=0.6m，板間有豎直向上的勻強磁場，兩板右端在y軸上，板C1與x軸重合，在其左端緊貼桌面有一小孔M，小孔M離坐標原點O的距離為L=0.72m。在第Ⅳ象限垂直于x軸放置一塊平行y軸且沿y軸負向足夠長的豎直平板C3，平板C3在x軸上垂足為Q，垂足Q與原點O相距d2=0.18m?，F(xiàn)將一帶負電的小球從桌面上的P點以初速度垂直于電場方向射出，剛好垂直于x軸穿過C1板上的M孔，進入磁場區(qū)域。已知小球可視為質(zhì)點，小球的比荷，P點與小孔M在垂直于電場方向上的距離為，不考慮空氣阻力，求：（1）勻強電場的場強大小；（2）要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平