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1、电场与磁场的综合应用专题训练一、选择题1如图所示虚线所围的区域内(为真空环境),存在电场强度为 E 的匀强电场和磁感强度为 B 的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转.设重力可忽略,则在这区域中的 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 水平、垂直纸面向外D、E 竖直向上,B 水平、垂直纸面向里答案：ABC2如图所示，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（电量为+q，质量为 m）从正交或平行的电磁混合场上
2、方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（ ）答案：CD3如图所示，有一带电小球，从两竖直的带电平行板上方某高度处自由落下，两板间匀强磁场方向垂直纸面向外，则小球通过电场、磁场空间时（ ）A可能做匀加速直线运动B一定做曲线运动C只有重力做功D电场力对小球一定做正功答案：B4回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个 D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆
3、周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（ ）和 粒子（H31）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，eH42 有（ ）A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大答案：B5在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长 度为 L 金属杆 aO,已知 ab=bc=cO=L/3,a、 c 与磁场中以 O 为圆心的同心圆 金属轨道始oa b cd eE,BB终接触良好.一
4、电容为 C 的电容器接在轨道上,如图所示,当金属杆在与磁场垂直的平面内以 O 为轴,以角速度 顺时针匀速转动时（ ）A.Uac=2Uab B.Uac=2Ub0 C.电容器带电量 Q 249BLD.若在 eO 间连接一个理想电压表,则电压表示数为零答案：BC6磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图平行金属板A、 B 之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为 B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于 B 的方向喷入磁场，每个离子的速度为 v， 电荷量大小为q， A、 B 两板间距为 d，稳定时下列说法中正确的是（ ）A图中 A 板是
5、电源的正极 B图中 B 板是电源的正极C电源的电动势为 Bvd D电源的电动势为 Bvq答案：BC7由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪原理图如图所示，它 曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿尔法国际航空站中，主要使命之一是 探索宇宙中的反物质。反物质由反粒子组成，反粒子的质量与正粒子相同， 带电量与正粒子相等但电性符号相反，例如反质子是 。假若使一束质子、反H1 质子、 粒子、反 粒子组成的射线，通过 进入匀强磁场 B2而形成 4 条径迹，O 如图所示，则反 粒子的径迹为（ ）A1 B2 C3 D4答案：B 8如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场 E，在竖直 平面内建立坐标系 xoy，在 y
6、0 的空间里有与场强 E 垂直的匀强磁场 B， 在 y0 的空间内，将一质量为 m 的带电液滴（可视为质点）自由释放， 此液滴则沿y 轴的负方向，以加速度 a =2g（ g 为重力加速度）作匀加速 直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改 变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变） ，随后液滴进入 y0 的空 间内运动液滴在 y0 的空间内运动过程中 （ ） A重力势能一定是不断减小B电势能一定是先减小后增大C动能不断增大D动能保持不变答案：D9.如图所示，相距为 d 的两平行金属板水平放置，开始开 关 S 合上使平行板电容器带电板间存在垂直纸面向里的匀强磁场一个带 电粒
7、子恰能以水平速度 v 向右匀速通过两板间在以下方法中，要使带电粒 子仍能匀速通过两板，(不考虑带电粒子所受重力)正确的是 （ ）A把两板间距离减小一倍，同时把粒子速率增加一倍B把两板的距离增大一倍，同时把板间的磁场增大一倍C把开关 S 断开，两板的距离增大一倍，同时把板间的磁场减小一倍D把开关 S 断开，两板的距离减小一倍，同时把粒子速率减小一倍答案：A10如图所示，虚线 EF 的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为 E，磁感应强度为 B.一带电微粒自离 EF 为 h 的高处由静止下落，从 B 点进入场区，做了一段匀 速圆周运动，从 D 点射出. 下列说法正确的是（ ）A微粒受到的电
8、场力的方向一定竖直向上B微粒做圆周运动的半径为 ghE2C从 B 点运动到 D 点的过程中微粒的电势能先增大后减小D从 B 点运动到 D 点的过程中微粒的电势能和重力势能之 和在 最低点C 最小答案：ABC11如图所示，平行金属板 M、N 之间的距离为 d，其中匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向外，有带电量相同的正负离子组成的等离子束，以速度 v 沿着水平方向由左端连续射入，电容器的电容 为 C，当S 闭合且平行金属板 M、N 之间的内阻为 r。电路达到稳定状态后，关于电容器的充电电荷量 Q 说法正确的是（ ）A当 S 断开时， CBdvQB当 S 断开时， C当 S 闭合时， D当
9、 S 闭合时， v答案：BC12如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的 a 点由静止释放，经过轨道 端点 P 进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动现在使小球从稍低些的 b 点 由静止释放，经过轨道端点 P 进入两板之间的场区关于小球和小球现在的运动 情况，以下判断中正确的是（ ）A小球可能带负电B小球在电、磁场中运动的过程动能增大C小球在电、磁场中运动的过程电势能增大 D小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变答案：BC13如图，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动 变阻器电阻为R，开关 S 闭合。两平行极板间有匀
10、强磁场，一 带电粒子正好以速度 v 匀速穿过两板，以下说法正确的是 （ ）A保持开关 S 闭合，将滑片 P 向上滑动一 点，粒子将可能从下极板边缘射出B保持开关 S 闭合，将滑片 P 向下滑动一 点，粒子将可能从下极板边缘射出C保持开关 S 闭合，将 a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出D如果将开关 S 断开，粒子将继续沿直线穿出答案：AB14某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该 装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、 b、 c，左右两端开口，在垂直于上 下底面方hBCDE F向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离
11、子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压 U，就可测出污水流量 Q（单位时间内流出的污水体积） 则下列说法正确的是（ ）A后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关B若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零C流量 Q 越大，两个电极间的电压 U 越大D污水中离子数越多，两个电极间的电压 U 越大答案：AC15地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场， 已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴能沿一条与竖直方向成 角的直线 MN 运动（MN 在垂直于磁场方向的平面内） ，如图 14 所示，则以下判断中正确的 是 （ ）A如果
12、油滴带正电，它是从 M 点运动到 N 点B如果油滴带正电，它是从 N 点运动到 M 点C如果电场方向水平向左，油滴是从 M 点运动到 N 点D如果电场方向水平向右，油滴是从 M 点运动到 N 点16地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场， 也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场； 电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里此时一带电宇宙 粒子，恰以速度钐垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域 中，有关该带电粒子的运动情况可能的是（ ）A仍作直线运动 B立即向左下方偏转C立即向右上方偏转 D可能做匀速圆周运动答案：ABC二、计算题1
13、7如图所示，粒子源 S 可以不断地产生质量为 m、电荷量为+ q 的粒子(重力不计)粒子从 O1孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场，再经小孔 O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为 B1，方向如图虚线 PQ、 MN 之间存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B2(图中未画出)有一块折成直角的硬质塑料板 abc(不带电，宽度很窄，厚度不计)放置在 PQ、 MN 之间(截面图如图)， a、 c 两点恰在分别位于 PQ、 MN 上， ab=bc=L， = 45现使粒子能沿图中虚线 O2O3进入 PQ、 MN之间的区域(1) 求加速电压 U1(2)假设粒
14、子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律粒子在 PQ、 MN 之间的区域中运动的时间和路程分别是多少？SO1 O2 O3B2B1U1EPQabc+ + + + + + + MN20070327图 14解析：（1）粒子源发出的粒子，进入加速电场被加速，速度为 v0，根据能的转化和守恒定律得：20mvqU要使粒子能沿图中虚线 O2O3进入 PQ、 MN 之间的区域，则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等， BqvE0得到 1将式代入式，得 211qBmEU（2）粒子从 O3以速度 v0进入 PQ、 MN 之间的区域，先做匀速直线运动，打到 ab 板上，以大小为 v0的速度垂直于磁场方向运动粒子将以半径 R 在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动，转动一周后打到 ab 板的下部由于不计板的厚度，所以质子从第一次打到 ab 板到第二次打到 ab 板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间，即一个周期 T由 和运动学公式 ，得 RmvqB20202v2qBmT粒子在磁场中共碰到 2 块板，做圆周运动所需的时间为 Tt1粒子进入磁场中，在 v0方向的总位移 s=2Lsin45，时间为 02vst则 t=t1+t2= ELBqm1418 如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于
