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1、课时跟踪检测（三十一）课时跟踪检测（三十一） 带电粒子在叠加场中的运动带电粒子在叠加场中的运动 A 级级基础小题练熟练快基础小题练熟练快 1(多选多选)如图所示，为研究某种射线装置的示意图。射线源发出的射线以一定的初速度沿直如图所示，为研究某种射线装置的示意图。射线源发出的射线以一定的初速度沿直 线射到荧光屏上的中央线射到荧光屏上的中央 O 点，出现一个亮点。在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为点，出现一个亮点。在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强的匀强 磁场后，射线在板间做半径为磁场后，射线在板间做半径为 r 的圆周运动，然后打在荧光屏的的圆周运动，然后打在荧光屏的 P 点。若在
2、板间再加上一个竖直点。若在板间再加上一个竖直 向下电场强度为向下电场强度为 E 的匀强电场，亮点又恰好回到的匀强电场，亮点又恰好回到 O 点，由此可知该射线粒子射线源点，由此可知该射线粒子射线源( ) A带正电带正电 B初速度为初速度为 v B E C荷质比为荷质比为 D荷质比为荷质比为 q m B2r E q m E B2r 解析：解析：选选 AD 粒子在向里的磁场中向上偏转，根据左手定则可知，粒子带正电，选项粒子在向里的磁场中向上偏转，根据左手定则可知，粒子带正电，选项 A 正正 确；粒子在磁场中：确；粒子在磁场中：Bqvm；粒子在电磁正交场中：；粒子在电磁正交场中：qEqvB，v ，选项
3、，选项 B 错误；联立解得错误；联立解得 v2 r E B ，选项，选项 C 错误，错误，D 正确。正确。 q m E B2r 2.(2018安安庆庆模模拟拟)如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强强 磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为 R，已知该电场的电场强度为，已知该电场的电场强度为 E，方向竖直向下；该磁场的磁感应强度为，方向竖直向下；该磁场的磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，不计，方向垂直纸面向里，不计空空 气阻力，设重力加速度为气阻力，设重力加速度为 g，则，则( ) A液滴带正电液滴带正
4、电 B液滴比荷液滴比荷 q m E g C液滴沿顺时针方向运动液滴沿顺时针方向运动 D液滴运动速度大小液滴运动速度大小 v Rg BE 解析：解析：选选 C 液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动，可知，液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动，可知， qEmg，得，得 ，故，故 B 错误；电场力竖直向上，液滴带负电，错误；电场力竖直向上，液滴带负电，A 错误；由左手定则可判断液滴错误；由左手定则可判断液滴 q m g E 沿顺时针方向转动，沿顺时针方向转动，C 正确；对液滴正确；对液滴 qEmg，qvBm，得，得 v，故，故 D 错误。错误。 v2 R RB
5、g E 3(多选多选)带电小球以一定的初速度带电小球以一定的初速度 v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为竖直向上抛出，能够达到的最大高度为 h1；若加上水平；若加上水平 方向的匀强磁场，且保持初速度仍为方向的匀强磁场，且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为，小球上升的最大高度为 h2；若加上水平方向的匀强电场，；若加上水平方向的匀强电场， 且保持初速度仍为且保持初速度仍为 v0，小球上升的最大高度为，小球上升的最大高度为 h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍 为为 v0，小球上升的最大高度为，小球上升的最大高度为 h4，如图所示。不计
6、空气阻力，则，如图所示。不计空气阻力，则( ) A一定有一定有 h1h3 B一定有一定有 h1h4 Ch2与与 h4无法比较无法比较 Dh1与与 h2无法比较无法比较 解析：解析：选选 AC 第第 1 个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1。第。第 3 个图：当加上个图：当加上 v02 2g 电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，v022gh3，所以，所以 h1h3，故，故 A 正确。而第正确。而第 2 个图：个图： 洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的洛伦兹
7、力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的 动能为动能为 Ek，则由能量守恒得：，则由能量守恒得：mgh2Ek mv02，又由于，又由于 mv02mgh1，所以，所以 h1h2，所以，所以 D 错错 1 2 1 2 误。第误。第 4 个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则高度可能大于个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则高度可能大于 h1，也可能小于，也可能小于 h1，故，故 B 错误，错误，C 正确。正确。 4(多选多选)如图所示，表面粗糙的绝缘斜面固定于地面上，并处于如图所示，表面粗糙的绝缘斜面固定于地面上，并处于方方 向垂直纸面向里的磁场和竖直
8、向下的匀强电场中，磁感应强度大小为向垂直纸面向里的磁场和竖直向下的匀强电场中，磁感应强度大小为 B，电场强度大小为，电场强度大小为 E，一质量为，一质量为 m、电荷量为、电荷量为 Q 的带负电小滑块从的带负电小滑块从斜斜 面顶端由静止下滑，在滑块下滑过程中，下列判断正确的是面顶端由静止下滑，在滑块下滑过程中，下列判断正确的是( ) A滑块受到的摩擦力不变滑块受到的摩擦力不变 B若斜面足够长，滑块最终可能在斜面上匀速下滑若斜面足够长，滑块最终可能在斜面上匀速下滑 C若若 B 足够大，滑块最终可能静止于斜面上足够大，滑块最终可能静止于斜面上 D滑块到达地面时的动能与滑块到达地面时的动能与 B 有关
9、有关 解析：解析：选选 BD 滑块向下运动的过程中受到重力、电场力、支持力，根据左手定则，滑块还受滑块向下运动的过程中受到重力、电场力、支持力，根据左手定则，滑块还受 到垂直斜面向下的洛伦兹力，沿斜面向上的摩擦力，滑块向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹到垂直斜面向下的洛伦兹力，沿斜面向上的摩擦力，滑块向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹 力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，当力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，当 B 很大时，则摩擦力有可能也很大，当滑块受到的摩很大时，则摩擦力有可能也很大，当滑块受到的摩 擦力和电场力沿斜面向上的分力的合力与重力沿斜面向下的分力相等时，滑块做匀速直线运动，擦力和
10、电场力沿斜面向上的分力的合力与重力沿斜面向下的分力相等时，滑块做匀速直线运动， 之后洛伦兹力与摩擦力不再增大，所以滑块不可能静止在斜面上，故之后洛伦兹力与摩擦力不再增大，所以滑块不可能静止在斜面上，故 A、C 错误，错误，B 正确；正确；B 不不 同，洛伦兹力大小也不同，所以滑动摩擦力大小不同，摩擦力做的功不同，根据动能定理可知，同，洛伦兹力大小也不同，所以滑动摩擦力大小不同，摩擦力做的功不同，根据动能定理可知， 滑块到达地面的动能不同，故滑块到达地面的动能不同，故 D 正确。正确。 5.(2019宝宝鸡鸡模模拟拟)如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场
11、和垂直纸面纸面 向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自 A 点沿曲线点沿曲线 ACB 运动，到运动，到 达达 B 点时，速度为零，点时，速度为零，C 点是运动的最低点，则以下叙述错误的是点是运动的最低点，则以下叙述错误的是( ) A液滴一定带负电液滴一定带负电 B液滴在液滴在 C 点时动能最大点时动能最大 C液滴在液滴在 C 点电势能最小点电势能最小 D液滴在液滴在 C 点机械能最小点机械能最小 解析：解析：选选 C 液滴偏转是由于受洛伦兹力作用，据左手定则可判断液滴一定带负电，液滴偏转是由于受洛伦兹力作用，据左手定则可判断液滴一定带负电，A 正确；正确；
12、 液滴所受电场力必向上，而液滴能够从静止向下运动，是因为重力大于电场力，由液滴所受电场力必向上，而液滴能够从静止向下运动，是因为重力大于电场力，由 AC 合力做合力做 正功，故在正功，故在 C 处液滴的动能最大，处液滴的动能最大，B 正确；而由于正确；而由于 AC 克服电场力做功最多，电势能增加最多，克服电场力做功最多，电势能增加最多， 又机械能与电势能的和不变，因此，由又机械能与电势能的和不变，因此，由 AC 机械能减小，故液滴在机械能减小，故液滴在 C 点机械能最小，点机械能最小，C 错误，错误， D 正确。正确。 6(多选多选)如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板如图所示为磁流体发电机
13、的原理图。金属板 M、N 之间的之间的 距离为距离为 d20 cm，磁场的磁感应强度大小为，磁场的磁感应强度大小为 B5 T，方向垂直纸面向里。，方向垂直纸面向里。 现将一束等离子体现将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微 粒，整体呈中性粒，整体呈中性)从左侧喷射入磁场，发现在从左侧喷射入磁场，发现在 M、N 两板间接入的额定功两板间接入的额定功 率为率为 P100 W 的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为 R100 ，不计离子重力和发电机内阻，且，不计离子重力和发电机内阻，且 认为离子均为一价离
14、子，则下列说法中正确的是认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是( ) A金属板金属板 M 上聚集负电荷，金属板上聚集负电荷，金属板 N 上聚集正电荷上聚集正电荷 B该发电机的电动势为该发电机的电动势为 100 V C离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为 103 m/s D每秒钟有每秒钟有 6.251018个离子打在金属板个离子打在金属板 N 上上 解析：解析：选选 BD 由左手定则可知，射入的等离子体中正离子将向金属板由左手定则可知，射入的等离子体中正离子将向金属板 M 偏转，负离子将向偏转，负离子将向 金属板金属板 N 偏转，选项偏转，选项 A 错误；由于
15、不考虑发电机的内阻，由闭合电路欧姆定律可知，电源的电动错误；由于不考虑发电机的内阻，由闭合电路欧姆定律可知，电源的电动 势等于电源的路端电压，所以势等于电源的路端电压，所以 EU100 V，选项，选项 B 正确；由正确；由 Bqvq可得可得 v100 PR U d U Bd m/s，选项，选项 C 错误；每秒钟经过灯泡错误；每秒钟经过灯泡 L 的电荷量的电荷量 QIt，而，而 I1 A，所以，所以 Q1 C，由于离子，由于离子 P R 为一价离子，所以每秒钟打在金属板为一价离子，所以每秒钟打在金属板 N 上的离子个数为上的离子个数为 n 6.251018(个个)， Q e 1 1.6 1019 选项选项 D 正确。正确。 B 级级保分题目练通抓牢保分题目练通抓牢 7.(多选多选)如图所示，实线表示竖直平面内的电场线，电场线与水平方如图所示，实线表示竖直平面内的电场线，电场线与水平方 向成向成 角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的 虚线虚线 L 斜向上做直线运动，斜向上做直线运动，L 与水平方向成与水平方向成 角，且角，且 ，则下列说法，则下列说法 中正确的是中正确的是( ) A液滴一定做匀速直线运动液滴一定做匀速直线运动 B液滴一定带负电液滴一定带负电 C电场线方向一定斜向上电场线方向一定斜向上 D
