專題4+帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題-屆高考物理一輪復(fù)習(xí)之熱點(diǎn)題型+版含解析

1、專題3.4帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題疊加場(chǎng)是指在同一空間區(qū)域中重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)有兩種場(chǎng)或三種場(chǎng)同時(shí)存在的情況。常見(jiàn)的疊加場(chǎng)有：電場(chǎng)與重力場(chǎng)的疊加，磁場(chǎng)與電場(chǎng)的疊加，磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)的疊加等。帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及其初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此應(yīng)把帶電粒子的初始運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析。(1)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受的合外力為零時(shí)，粒子將保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上時(shí)，粒子將做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)帶電粒子所受的合外力充當(dāng)向心力時(shí)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(4)當(dāng)帶電粒子所受合外力的大小、方向都不斷變化時(shí)

2、，粒子將做變速運(yùn)動(dòng)。題型1帶電體在疊加場(chǎng)中有約束情況下的運(yùn)動(dòng)帶電體在疊加場(chǎng)中受輕桿、輕繩、圓環(huán)、軌道等約束的情況下，常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)解題要通過(guò)受力分析明確變力、恒力做功情況，并注意洛倫茲力不做功的特點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解.類型一：如果粒子在復(fù)合場(chǎng)中受軌道、支撐面、輕繩或輕桿等有形的約束時(shí)，可做變速直線運(yùn)動(dòng)。解題時(shí)只要從受力分析入手，明確變力、恒力及做功等情況，就可用動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解。類型二：若帶電粒子運(yùn)動(dòng)的空間存在軌道、支撐面、輕繩、輕桿等有形的約束時(shí)，帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻變速圓周運(yùn)動(dòng)，一般應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)

3、能定理求解?！镜淅?】如圖，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度Vo,在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說(shuō)法正確的是()XpXXXXXXXXXA.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)B.圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為一12-溶q_j一JD.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為：'【答案】D【解析】：當(dāng)qvoBvmg時(shí)，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，速度在減小，洛倫茲力減小，桿的支持力和摩擦力都發(fā)生變化，所以不可能做勻減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤當(dāng)qvoB=mg時(shí)，圓環(huán)不受支持力和摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。當(dāng)qv

4、oBvmg時(shí)，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功.根據(jù)動(dòng)能定理得-12一必曾-明-W=0-2,w=2當(dāng)時(shí)，圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)qtBf蠟時(shí)，不受摩摭力，做勻速直線運(yùn)動(dòng).百qvEFiP時(shí)得根據(jù)動(dòng)能定理得一“：二一:12小代入解得W=2'迎即，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D.【典例2】如圖所示，與水平面成37°的傾斜軌道AC,其延長(zhǎng)線在D點(diǎn)與半圓軌道DF相切，全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi)，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（C點(diǎn)處于MN邊界上）.一質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿軌道AC100.一.下滑，至C點(diǎn)時(shí)速度為vc=7m/s,接著沿直線C

5、D運(yùn)動(dòng)到D處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無(wú)動(dòng)能損失，且恰好能通過(guò)F點(diǎn)，在F點(diǎn)速度為Vf=4m/s（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2,cos37=0.8）.求：XX.冥士XMXMXMX(1)小球帶何種電荷？(2)小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功；(3)小球從F點(diǎn)飛出時(shí)磁場(chǎng)同時(shí)消失，小球離開(kāi)F點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線AQ或延長(zhǎng)線)的交點(diǎn)為G點(diǎn)(未標(biāo)出)，求G點(diǎn)到D點(diǎn)的距離.【答案】(1)正電荷(2)27.6J(3)2.26m【解析】(1)依題意可知小球在CD間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在CD段受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力且合力為零，若小球帶負(fù)電，小球受到的合力不為零，因此帶電小球應(yīng)帶正電荷.(2)小球在D點(diǎn)速度為100v

6、d=vc=7m/s設(shè)重力與電場(chǎng)力的合力為F1,如圖所示，則F1=F>=qvCBmg。又F1=cos37=5NF17解得qB=vC=20CT在F處由牛頓第二定律可得qvFB+Fi=F7把qB=20CT代入得R=1m小球在DF段克服摩擦力做功Wf,由動(dòng)能定理可得Wf2FiR=2mvF2mvD解得Wl27.6JF1(3)小球離開(kāi)F點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，其加速度為a=m,at2由2R=24mR2解得t=F1=5s2父點(diǎn)G與D點(diǎn)的距離GD=VFt=52.26m【跟蹤訓(xùn)練】1 .（多選）如圖所示，兩個(gè)傾角分別為30。和60。的光滑斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

7、兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電荷量為+q的小滑塊甲和乙分別從兩個(gè)斜面頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，兩小滑塊都將飛離斜面，在此過(guò)程中（）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(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短C.甲滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移與乙滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移大小相同D.兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力的平均功率相等【答案】AD【解析】小滑塊飛離斜面時(shí)，洛倫茲力與重力的垂直斜面的分力平衡，遮85”內(nèi)解得如二暗A(chǔ)故斜面傾角越大，飛離時(shí)速度越小，甲飛離斜面速度大于乙，A正確:甲斜面傾角小平均加速度小，但是末速度大，故甲在斜面上運(yùn)動(dòng)0寸間比乙的長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤4艮據(jù)動(dòng)能定

8、理儂皿6=）啾，解得仁噌媼故甲的位移大于乙的位移,故c錯(cuò)誤j重力的平均功率為重力乘以豎直方向的分速度的平均情產(chǎn)二噸Kmd二用宇與加巴代入數(shù)據(jù)相等，故D正確“2 .如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為B,一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長(zhǎng)，半圓環(huán)MAP在磁場(chǎng)邊界左側(cè)，P、M點(diǎn)在磁場(chǎng)邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場(chǎng)力為重力的0.5倍。現(xiàn)將小環(huán)從M點(diǎn)右側(cè)的D點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn).(1)求DM

9、間距離xo；(2)求上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)半圓環(huán)對(duì)小環(huán)作用力的大小；17純十藜【答案】(1)8R/3(2)42【解析】：(1)小環(huán)剛好到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度Vp=0,由動(dòng)能定理得qExo-2mgR=0而qE=3mg/4所以xo=8R/3(2)設(shè)小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)的速度為Va,由動(dòng)能定理得12n-?nvA-UqE(xo+R)-mgR=2阿因此Va=2設(shè)小環(huán)在A點(diǎn)時(shí)所受半圓環(huán)軌道的作用力大小為N,由牛頓第二定律得N-qvAB-qE=#1&-R解得N=2+空座2題型2帶電體在疊加場(chǎng)中無(wú)約束情況下的運(yùn)動(dòng)情況(1)洛倫茲力、重力并存若重力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若重力和洛倫茲

10、力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，故機(jī)械能守恒，由此可求解問(wèn)題.(2)靜電力、洛倫茲力并存(不計(jì)重力的微觀粒子)若靜電力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若靜電力和洛倫茲力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，可用動(dòng)能定理求解問(wèn)題.(3)靜電力、洛倫茲力、重力并存若三力平衡，一定做勻速直線運(yùn)動(dòng).若重力與靜電力平衡，一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若合力不為零且與速度方向不垂直，將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，可用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解問(wèn)題.【典例3】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，將帶正電的小球在場(chǎng)中靜止釋放，最后落到地面上.

11、關(guān)于該過(guò)程，下述說(shuō)法正確的是()XR式上“A.小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.小球減少的電勢(shì)能等于增加的動(dòng)能C.電場(chǎng)力和重力做的功等于小球增加的動(dòng)能D.若保持其他條件不變，只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，小球著地時(shí)動(dòng)能不變【答案】C【解析】重力和電場(chǎng)力是恒力，但洛倫茲力是變力，因此合外力是變化的，由牛頓第二定律知其加速度也是變化的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理和功能關(guān)系知，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，小球落地時(shí)的水平位移會(huì)發(fā)生變化，則電場(chǎng)力所做的功也會(huì)隨之發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【典例4】如圖，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,其第一象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

12、垂直紙面向里.一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)沿與x軸正方向的夾角為45°的初速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中，正好做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到A(l,1)時(shí)，電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上(不計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間)，粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場(chǎng).不計(jì)一切阻力，求：+4*(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(3)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.mgmgmg3兀l【答案】(1)q(2)qf(3)(4+1)g【解析】(1)微粒到達(dá)A(l,l)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)微粒受力分析如圖甲:V4所以，Eq=mg,得：E=mg(2)由平衡條件:qvB=mg電場(chǎng)方向變化后,微粒所受重力與電場(chǎng)

13、力平衡，微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖乙:v2qvB=mr由幾何知識(shí)可得：r=lv=聯(lián)立解得：B=m2ll(3)微粒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間：ti=v=g做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t2=V=3413兀l在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=ti+t2=(4+1)g【跟蹤訓(xùn)練】(2016天津高考)如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=5N/C,同時(shí)存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向與電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。有一帶正電的小球，質(zhì)量m=ixi06kg,電荷量q=2xio6C,正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)撤掉磁場(chǎng)(不考慮磁場(chǎng)消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象)，取g=10

14、m/s2。求：-KA(1)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v的大小和方向；(2)從撤掉磁場(chǎng)到小球再次穿過(guò)P點(diǎn)所在的這條電場(chǎng)線經(jīng)歷的時(shí)間to【答案】(1)20m/s,方向與電場(chǎng)方向成60°角斜向上(2)3.5s【解析】(1)小球勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力如圖，其所受的三個(gè)力在同一平面內(nèi)，合力為零，有qvB=代入數(shù)據(jù)解得v=20m/s速度v的方向與電場(chǎng)E的方向之間的夾角。滿足qEtan0=mg代入數(shù)據(jù)解得tan0=0=60oQ）解法一,撤去磁場(chǎng)，小球在重力與電場(chǎng)力的合力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度為如有一上三士設(shè)撤掉磁場(chǎng)后小球在初速度方向上的分位移為心有x-vt設(shè)小球在重力與電場(chǎng)力的合力方向上分位移為

15、有11產(chǎn)許a與鹿的夾角和廿與上的夾角相同J均為久又Vtan歸、x聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得t=2s=3.5s解法二：撤去磁場(chǎng)后，由于電場(chǎng)力垂直于豎直方向，它對(duì)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響，以P點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，小球在豎直方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，其初速度為vy=vsin0若使小球再次穿過(guò)P點(diǎn)所在的電場(chǎng)線，僅需小球的豎直方向上分位移為零，則有12Vyt-2gt=0聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)解得t=2s=3.5os高考+模擬綜合提升訓(xùn)練1 .（2018全國(guó)卷IIT25）足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)淇在xOy平面內(nèi)的截面如圖所示：中間是磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為I,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大

16、小為B,方向垂直于xOy平面;磁場(chǎng)的上、下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域，寬度均為l',電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為E,方向均沿x軸正方向；M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點(diǎn)，它們的連線與y軸平行。一帶正電的粒子以某一速度從M點(diǎn)沿y軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好以從M點(diǎn)入射的速度從N點(diǎn)沿y軸正方向射出。不計(jì)重力。(1)定性畫出該粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。(2)求該粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大小。那(3)若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為6，求該粒子的比荷及其從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間。2歐4也即屈)【答案】圖見(jiàn)解析(2)：,1(3)二丁二【解析】(1)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲所示。(粒子在電場(chǎng)中的軌跡為拋

17、物線，在磁場(chǎng)中為圓弧，上下對(duì)稱)(2)粒子從電場(chǎng)下邊界入射后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大小為vo,在下側(cè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,加速度的大小為a;粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v,方向與電場(chǎng)方向的夾角為。見(jiàn)圖乙)，速度沿電場(chǎng)方向的分量為vi。根據(jù)牛頓第二定律有1qE=ma式中q和m分別為粒子的電荷量和質(zhì)量。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vi=atl'=V0tvi=vcos粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvB=mR由幾何關(guān)系得l=2Rcos聯(lián)立式得2/v0=曲由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給數(shù)據(jù)得Vi=v（）cat6聯(lián)立®式得W夕設(shè)粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

18、到N點(diǎn)所用的時(shí)間為工;則21%+26727r式中T是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期qB由式得2.（2017全國(guó)I,16）如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上（與紙面平行)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)田正電的微粒a,b,c電何量相等，質(zhì)量分別為ma,mb,mc,已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是A鵬冽叫B.泗冽C.外速冽D.洶【答案】B【解析】由題意知，mag=qE,mbg=qE+Bqv,mcg+Bqv=qE,所以用J用4啊，故B正確；ACD錯(cuò)誤。3. (2015福建高考)如圖，絕緣粗糙的

19、豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開(kāi)MN做曲線運(yùn)動(dòng)。A、C兩點(diǎn)間距離為h,重力加速度為go(1)求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小VC；(2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf；(3)若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)。已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為Vd,從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t,求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的

20、大小Vp。EmE2qE【答案】：（1）B（2）mgh2B2（3）t2【解析】（1）小滑塊沿MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程，水平方向受力滿足qvB+N=qE小滑塊在C點(diǎn)離開(kāi)MN時(shí)N=0E解得Vc=Bo(2)由動(dòng)能定理得1mghWf=2mvc20mE2解得Wf=mgh-2B2o如圖,小滑塊速度最大時(shí)，速度方向與電場(chǎng)力、重力的合力方向垂直產(chǎn)撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng)，等效加速度為Ei且早產(chǎn)二小+目中解得v廣/國(guó)+（黔+田。4. （2019屆河南省滑縣高三第一學(xué)期第二次聯(lián)考）如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶負(fù)電的物塊在水平外力F作用下沿粗糙水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于外力F隨時(shí)間變化的圖象可能

21、正確的是B.D.【解析】設(shè)開(kāi)始計(jì)時(shí)物塊的速度為小，物塊質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：產(chǎn)-川q死+m.j=閉“，一%十m聯(lián)立解得：f+W+枷W+他皿,若-U為零則F=e+m小，十碎tn,可知外力F隨時(shí)間呈線性關(guān)系，選項(xiàng)D正確。5.（2019屆四川省成都市高中畢業(yè)班摸底測(cè)試）圖示區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶正電的微粒以水平向右的初速度進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，恰能沿直線運(yùn)動(dòng)。欲使微粒向下偏轉(zhuǎn)，可采用的方法是XXA.僅減小入射速度B.僅減小微粒的質(zhì)量C.僅增大微粒的電荷量D.僅增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度qvB=mg+qE【解析】帶正電的粒子受到向下

22、的電場(chǎng)力和重力以及向上的洛倫茲力作用，當(dāng)時(shí)，粒子沿直線通過(guò)正交場(chǎng)區(qū)；若減小入射速度，則洛倫茲力減小，電場(chǎng)力不變，合力向下,向下偏轉(zhuǎn)。故A正確；僅減小微粒的質(zhì)量，則洛倫茲力大于電場(chǎng)力，合力向上，向上偏轉(zhuǎn)。故B錯(cuò)誤；增加電荷量，則電場(chǎng)力與洛倫茲力都增加，合力向上，向上偏轉(zhuǎn)。故C錯(cuò)誤；增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則向上的洛倫茲力增加，合力向上，向上偏轉(zhuǎn)。故D錯(cuò)誤；故選Ao6. （2019屆河南省中原名校高三第一次質(zhì)量考評(píng)）如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,在豎直平面內(nèi)從a點(diǎn)沿ab、ac方向拋出兩帶電小球，不考慮兩帶電小球間的相互作用，兩小球的電荷量始終不變，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)

23、法正確的是A.沿ab、ac方向拋出的小球都可能做直線運(yùn)動(dòng)B.若小球沿ac方向做直線運(yùn)動(dòng)，則小球帶負(fù)電，可能做勻加速運(yùn)動(dòng)C.若小球沿ac方向做直線運(yùn)動(dòng)，則小球帶正電，且一定是勻速運(yùn)動(dòng)D.兩小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能均守恒【答案】AC【解析】沿肋拋出的帶電小球,根據(jù)左手定則，及正電荷的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,可知，只有帶正電，才能平衡，而沿就方向拋出的帶電小球莊上分析可知，小球帶員電時(shí)，才能做直線運(yùn)動(dòng)，因速度響洛倫茲力大小，所以是直線運(yùn)動(dòng)，必然是勻速直線運(yùn)動(dòng)，AC正確B錯(cuò)誤§在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致小球的機(jī)械皆好守恒，D錯(cuò)誤.7. （2019屆安徽省合肥市高三上學(xué)期調(diào)研性檢測(cè)

24、）如圖所示，空間某區(qū)域存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在該區(qū)域內(nèi)，一帶電粒子在豎直面內(nèi)可能沿豎直線AB或水平線CD運(yùn)動(dòng)。若粒子僅受電場(chǎng)、磁場(chǎng)的作用力，下列判斷正確的是（*十A.若粒子帶正電，則粒子由A向B運(yùn)動(dòng)B.若粒子帶負(fù)電，則粒子由A向B運(yùn)動(dòng)C.若粒子帶正電，則粒子由C向D運(yùn)動(dòng)D.若粒子帶負(fù)電，則粒子由C向D運(yùn)動(dòng)【答案】ABt解折】若粒子帶正電，目粒子由A向B運(yùn)動(dòng)，此時(shí)粒子受向左的電場(chǎng)力和向右的洛倫茲力，為二力相等時(shí)，粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確予若粒子帶負(fù)電,且粒子由二向R運(yùn)動(dòng)，此時(shí)粒子受向右的電場(chǎng)力和同左的洛倫茲力，當(dāng)二力木觸時(shí)，粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B

25、正確卡若粒子帶正電，且粒子由C向D運(yùn)動(dòng)，此時(shí)粒子受向左的電場(chǎng)力和向上的洛倫茲力，二力不變平衡，即粒子不能沿直線由C向D運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤審若粒子帶負(fù)電.，目粒子田C向D運(yùn)動(dòng)，此時(shí)粒子受向右的電場(chǎng)力和向下的洛倫茲力，二力不變平衡即粒子不能沿直線由C向D運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤g故選.4B.8. （2019屆安徽省六安二中高三（上）開(kāi)學(xué)測(cè)試）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有場(chǎng)強(qiáng)力nl2N/C,方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為H=21方向垂直xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一個(gè)質(zhì)量田二4乂1力飛,電量9=2二>乂I""帶正電的微粒，在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)。時(shí)，撤

26、去磁場(chǎng),經(jīng)一段時(shí)間后，帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了x軸上的P點(diǎn)求：,XXxBXEX<XXV不二1fiX-PX»KXXX粒子運(yùn)動(dòng)的速度；（幻尸點(diǎn)到原點(diǎn)。的距離；（冷帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間.【答案】37°1215m【解析】U粒子的重力：*電場(chǎng)力：界=Fq=<x115,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力為零，由平衡條件得：陶療=舊，解得：y=U/3,nF：3xHlSVlatiO=設(shè)速度與x軸的方向?yàn)椤?，巾聞IK1ULt,重力和電場(chǎng)力的合力是恒力，且方向與微粒在O點(diǎn)的速度方向垂直,、，沿合力方向的位移為撤去磁場(chǎng)后，微粒做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)沿初速度方向的位移為在初速度方向上：八一3，

27、在合力方向上:0P=OP間的距離：C解得：”=tLZx9. （2018福建省漳州市高三考前模擬考試試卷（二）在豎直放置固定的光滑絕緣圓環(huán)中，套有一個(gè)帶電-q、所示的正交勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為從大環(huán)頂端無(wú)初速度下滑時(shí)，則小環(huán)B,電場(chǎng)質(zhì)量m的小環(huán)，整個(gè)裝置放在如圖'均,重力加速度為g.當(dāng)小環(huán)A.運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度最大B.不能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)C.對(duì)軌道最大壓力為"m麗FD.受到的最大洛侖茲力士【答案】BD【解析】A.將重力場(chǎng)和電場(chǎng)等效為一個(gè)等效場(chǎng)，只有運(yùn)動(dòng)到等效最低點(diǎn)速度才最大，故A錯(cuò)誤。已由能量守恒定律可知無(wú)法到達(dá)等效最高點(diǎn)，不能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，故B正確。C、由動(dòng)能定理

28、可得,上，解得公，受到的最大洛侖故D正確；C在等效最低點(diǎn)由牛頓第二定律有，.”叫心打.(Ear+f/nul-/=N=ma+/，可知11，故C錯(cuò)誤。故選BD。10. （2018貴州省長(zhǎng)順縣民族高級(jí)中學(xué)高三下學(xué)期第二次月考）如圖所示，某空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知一離子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用下，從靜止開(kāi)始沿曲線acb運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零，c點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，則（）A. 離子必帶正電B. a.b兩點(diǎn)位于同一高度C.離子在c點(diǎn)速度最大D.離子到達(dá)b點(diǎn)后將沿原曲線返回a點(diǎn)【答案】ABC【解析】粒子開(kāi)始受到電場(chǎng)力作用開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受洛倫茲力作用，知電場(chǎng)力方向向不，

29、則離子帶正電。故A錯(cuò)誤。根據(jù)動(dòng)能定理知，洛倫致力不假功，在A到B的過(guò)程中,動(dòng)能變化為零，則電場(chǎng)力做功為零，A、B兩點(diǎn)、等電勢(shì)I因?yàn)樵撾妶?chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),所以4、E兩點(diǎn)位移同一高度力故E正確。根據(jù)動(dòng)能定理得，離子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功最大，則速度最大.故C正確。十+十七十十寸十只要將離子在B點(diǎn)的狀態(tài)與A點(diǎn)進(jìn)行比較，就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)（速度為零，電勢(shì)能相等）相同，如果右側(cè)仍有同樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加區(qū)域，離子就將在B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng)，因此離子是不可能沿原曲線返回A點(diǎn)的。如圖所示。故D錯(cuò)誤。故選BQ11.（2018江西師范大學(xué)附屬中學(xué)高三最后一卷）如圖所示，虛線框中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和平行紙面且與豎直平面夾角為45。斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的小球在高為h處的P點(diǎn)從靜止開(kāi)始自由下落，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到復(fù)合場(chǎng)內(nèi)時(shí)剛好做直線運(yùn)動(dòng)，那么（）A.小球在復(fù)合場(chǎng)中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.若換成帶正電的小球，小球仍可能做直線運(yùn)動(dòng)iff'.=C.磁感應(yīng)強(qiáng)度圖入場(chǎng)強(qiáng)"D.若同時(shí)改變小球的比荷與初始下落高度h,小球不能沿直線通過(guò)復(fù)合場(chǎng)【答案】ACD【解析】A、小球在復(fù)合場(chǎng)中受到豎直向下的重力、與電場(chǎng)