人教版高三物理复合场中带电粒子的运动专项训练.doc

如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平

桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．试
管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞
出．关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确
是                                             (　　)

．某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上．物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块．水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，A、B始终保持相对静止．以下关于A、B受力情况的说法中正确的是                    (　　)

一重力不计的带电粒子以初速度v₀(v₀<)先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图3甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W₁；若把电场和磁场正交叠加，如图3乙所示，粒子仍以v₀的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W₂，比较W₁、W₂的大小                                 (　　)

图3

环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示，正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是                (　　)

图4

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<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y>0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)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y<0的空间运动．液滴在y<0的空间内的运动过程中(　　)

在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m的带正电小球，在该区域内沿

水平方向向右做直线运动，如图所示，关于场的分布情况可能的是
(　　)

如图所示，质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下   
落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂
直于纸面，磁感应强度为B，电场强度为E.已知液滴在此区域中
做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r为              (　　)           图7
A.         B.        C.           D.

场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场正交，复合场的水

平宽度为d，竖直方向足够长，如图所示．现有一束带电荷量为q、
质量为m的α粒子以各不相同的初速度v₀沿电场方向射入场区，则那
些能飞出场区的α粒子的动能增量ΔE_k可能为             (　　)

如图所示，Q₁、Q₂带等量正电荷，固定在光滑的绝缘杆的两端，杆上套一带正电

的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球的重力不计．现
将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过程中，下列说法
中正确的是                                      (　　)    

(11分)如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球以水平初速度v₀从离地高为h的地方做平抛运动，落地点为N，不计空气阻力，求：

(1)若在空间加一个竖直方向的匀强电场，使小球沿水平方向做匀速
直线运动，则场强E为多大？
(2)若在空间再加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场，小球的落地点仍    
为N，则磁感应强度B为多大？

(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成．现有一束一价的钾39和钾41离

子经电场加速后，沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中，
如图所示．测试时规定加速电压大小为U₀，但在实验过程中加
速电压有较小的波动，可能偏大或偏小ΔU.为使钾39和钾41打在
照相底片上的区域不重叠，ΔU不得超过多少？(不计离子的重力)

(14分)如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O点以速度v₀沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，已知d、v₀(带电粒子重力不计)，求：                                  图12

(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；
(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.