第3節(jié) 帶電粒子在復合場中的運動

1、第第3 3節(jié)帶電粒子在復合場中的運動節(jié)帶電粒子在復合場中的運動1 1復合場復合場一般指在某空間有一般指在某空間有 場、場、 場、場、 場中的兩場中的兩個或三個同時并存的場帶電粒子在復合場中運動時，個或三個同時并存的場帶電粒子在復合場中運動時，除了分析其所受洛倫茲力外，還應注意分析重力和電除了分析其所受洛倫茲力外，還應注意分析重力和電場力是否存在其分析方法與力學分析方法相同，利場力是否存在其分析方法與力學分析方法相同，利用力學三大觀點，即動力學、能量和動量的觀點進行用力學三大觀點，即動力學、能量和動量的觀點進行分析分析重力重力電電磁磁一、復合場及其特點一、復合場及其特點三種場力的分析與比較三種場

2、力的分析與比較 種類種類比較量比較量電場力電場力洛倫茲力洛倫茲力重力重力力的力的大小大小FEqE與電荷的運與電荷的運動狀態(tài)無關動狀態(tài)無關某電荷在勻強某電荷在勻強電場中所受電電場中所受電場力為恒量場力為恒量電荷靜止或電荷靜止或運動方向與磁運動方向與磁場方向平行，場方向平行，不受洛倫茲力不受洛倫茲力電荷運動方電荷運動方向與磁場方向向與磁場方向垂直，洛倫茲垂直，洛倫茲力最大，力最大，F(xiàn)BmqBvGmg與帶電體與帶電體的運動狀態(tài)的運動狀態(tài)無關無關 種類種類比較量比較量電場力電場力洛倫茲力洛倫茲力重力重力力的力的方向方向正電荷受力方向正電荷受力方向與與E方向相同，方向相同，負電荷受力方向負電荷受力方向與

3、與E方向相反方向相反FB方向垂直方向垂直于于B、v所決所決定的平面，定的平面，分清正、負分清正、負電荷后應用電荷后應用左手定則確左手定則確定定FB的指向的指向總是豎直向總是豎直向下下做功做功特點特點做功多少與電場做功多少與電場中兩點間電勢差中兩點間電勢差有關有關WqU.電電場力做正功，電場力做正功，電荷電勢能減少荷電勢能減少洛倫茲力對洛倫茲力對電荷不做功，電荷不做功，不能改變電不能改變電荷速度的大荷速度的大小小做功多少與做功多少與路徑無關，路徑無關，只取決于始、只取決于始、末位置的高末位置的高度差度差2.重要特點：重要特點：(1)洛倫茲力永遠與速度垂直，不做功洛倫茲力永遠與速度垂直，不做功(2

4、)重力和電場力做功均與路徑無關，只由初末位置重力和電場力做功均與路徑無關，只由初末位置決定決定(3)當重力和電場力做功總和不為零時，粒子的動能當重力和電場力做功總和不為零時，粒子的動能必然變化；洛倫茲力隨速率變化而改變，粒子合力必然變化；洛倫茲力隨速率變化而改變，粒子合力變化，使粒子做變加速運動變化，使粒子做變加速運動1 1明確復合場的基本組成也就是看這個復合場中明確復合場的基本組成也就是看這個復合場中有哪些場要注意的是，題中不一定明確告訴有哪些有哪些場要注意的是，題中不一定明確告訴有哪些場存在，這就需要從題中挖掘出來一般情況下，電場存在，這就需要從題中挖掘出來一般情況下，電子、質子、粒子、離

5、子等不計重力，帶電塵粒、顆粒、子、質子、粒子、離子等不計重力，帶電塵粒、顆粒、液滴等不能忽略重力如題中只說某帶電液滴在復合液滴等不能忽略重力如題中只說某帶電液滴在復合場中做勻速圓周運動時，必定有其他力與恒定的重力場中做勻速圓周運動時，必定有其他力與恒定的重力相平衡，以確保合力等于洛倫茲力，以提供向心力相平衡，以確保合力等于洛倫茲力，以提供向心力二、基本分析思路二、基本分析思路2明確帶電粒子所處的運動狀態(tài)及其遵守的運動規(guī)明確帶電粒子所處的運動狀態(tài)及其遵守的運動規(guī)律律(一般都是力學中我們所熟悉的一些運動，如勻速一般都是力學中我們所熟悉的一些運動，如勻速直線運動、勻加速直線運動、勻速圓周運動等直線運

6、動、勻加速直線運動、勻速圓周運動等)粒粒子的運動性質取決于粒子的受力情況和初速度，因子的運動性質取決于粒子的受力情況和初速度，因此應把運動情況和受力情況綜合起來分析此應把運動情況和受力情況綜合起來分析3對不同的過程選擇相應的規(guī)律建立相關的方程，對不同的過程選擇相應的規(guī)律建立相關的方程，然后解方程以求出所求量然后解方程以求出所求量題型一：帶電粒子在電、磁組合場中的運動題型一：帶電粒子在電、磁組合場中的運動例例1 如圖所示，在直角坐標系的如圖所示，在直角坐標系的第第象限存在垂直紙面向里的勻象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，第強磁場，第象限分布著豎直向象限分布著豎直向上的勻強電場，場強上的勻強電場，場

7、強E4.0103 V/m，現(xiàn)從圖中，現(xiàn)從圖中M(1.8，1.0)點由靜止釋放一比點由靜止釋放一比荷荷2105 C/kg的帶正電的粒子，該粒子經(jīng)過電場的帶正電的粒子，該粒子經(jīng)過電場加速后經(jīng)加速后經(jīng)x軸上的軸上的P點進入磁場，在磁場中運動一段點進入磁場，在磁場中運動一段時間后經(jīng)時間后經(jīng)y軸上的軸上的N點離開磁場不計重力，問：點離開磁場不計重力，問：(1)若磁感應強度若磁感應強度B0.2 T，則，則N點的坐標是多少？點的坐標是多少？(2)若要求粒子最終從若要求粒子最終從N點垂直點垂直y軸離開磁場，則軸離開磁場，則磁感應強度為多大？從磁感應強度為多大？從M點開始運動到從點開始運動到從N點垂點垂直直y軸

8、離開磁場的時間為多少？軸離開磁場的時間為多少？【方法與知識感悟】【方法與知識感悟】1.組合場一般是指由電場和磁組合場一般是指由電場和磁場或磁場和磁場組成，它們互不重疊，分別位于場或磁場和磁場組成，它們互不重疊，分別位于某一直線邊界兩側的情況某一直線邊界兩側的情況2在這類問題中，粒子在某一場中運動時，通常在這類問題中，粒子在某一場中運動時，通常只受該場對粒子的作用力只受該場對粒子的作用力3處理該類問題的方法處理該類問題的方法(1)分析帶電粒子在各種場中的受力情況和運動情分析帶電粒子在各種場中的受力情況和運動情況，一般在電場中做類平拋運動，在磁場中做勻況，一般在電場中做類平拋運動，在磁場中做勻速圓

9、周運動速圓周運動(2)正確地畫出粒子的運動軌跡圖，在畫圖的基礎上正確地畫出粒子的運動軌跡圖，在畫圖的基礎上特別注意運用幾何知識，尋找關系特別注意運用幾何知識，尋找關系(3) 選擇物理規(guī)律，列方程對類平拋運動，一般分選擇物理規(guī)律，列方程對類平拋運動，一般分解為初速度方向的勻速運動和垂直初速度方向的勻解為初速度方向的勻速運動和垂直初速度方向的勻加速運動；對粒子在磁場中做勻速圓周運動，應注加速運動；對粒子在磁場中做勻速圓周運動，應注意洛倫茲力提供向心力這一受力特點意洛倫茲力提供向心力這一受力特點(4)注意確定粒子在組合場交界位置處的速度大小與注意確定粒子在組合場交界位置處的速度大小與方向該速度是聯(lián)系

10、兩種運動的橋梁方向該速度是聯(lián)系兩種運動的橋梁帶電粒子在勻強電場、勻強磁場中可能的運動性質帶電粒子在勻強電場、勻強磁場中可能的運動性質 場強為場強為E的勻強電場的勻強電場中中 磁感應強度為磁感應強度為B的的勻強磁場中勻強磁場中 初速度為初速度為零零做初速度為零的勻加做初速度為零的勻加速直線運動速直線運動 保持靜止保持靜止 初速度平初速度平行場線行場線 做勻變速直線運動做勻變速直線運動 做勻速直線運動做勻速直線運動 初速度垂初速度垂直場線直場線 做勻變速曲線運動做勻變速曲線運動(類平拋運動類平拋運動) 做勻速圓周運動做勻速圓周運動 特點特點 受恒力作用，做勻變受恒力作用，做勻變速運動速運動 洛倫茲

11、力不做功，洛倫茲力不做功，動能不變動能不變 例例2 2 如圖甲所示，寬度為如圖甲所示，寬度為d d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)的豎直狹長區(qū)域內(nèi)( (邊界邊界為為L L1 1、L L2 2) )，存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向，存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場上的周期性變化的電場( (如圖乙所示如圖乙所示) )，電場強度的大，電場強度的大小為小為E E0 0，E E00表示電場方向豎直向上表示電場方向豎直向上t t0 0時，一帶時，一帶正電、質量為正電、質量為m m的微粒從左邊界上的的微粒從左邊界上的N N1 1點以水平速度點以水平速度v v射入該區(qū)域，沿直線運動到射入該區(qū)域，

12、沿直線運動到Q Q點后，做一次完整的圓點后，做一次完整的圓周運動，再沿直線運動到右邊界上的周運動，再沿直線運動到右邊界上的N N2 2點點Q Q為線段為線段N N1 1N N2 2的中點，重力加速度為的中點，重力加速度為g g. .上述上述d d、E E0 0、m m、v v、g g為為已知量已知量題型二：帶電粒子在疊加場中的運動題型二：帶電粒子在疊加場中的運動(1)求微粒所帶電荷量求微粒所帶電荷量q和磁感應強度和磁感應強度B的大小的大小(2)求電場變化的周期求電場變化的周期T.(3)改變寬度改變寬度d，使微粒仍能按上述運動過程通過相應，使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域，求寬度的區(qū)域

13、，求T的最小值的最小值【思路點撥】【思路點撥】分析各時段微粒的運動情況和受力情況，分析各時段微粒的運動情況和受力情況，結合力和運動的關系列力學方程求解結合力和運動的關系列力學方程求解【方法與知識感悟】【方法與知識感悟】疊加場是指在同一空間區(qū)域有重疊加場是指在同一空間區(qū)域有重力場、電場、磁場中的兩種場或三種場互相并存疊加力場、電場、磁場中的兩種場或三種場互相并存疊加的情況常見的疊加場有：電場與重力場的疊加，磁的情況常見的疊加場有：電場與重力場的疊加，磁場與電場的疊加，磁場、電場、重力場的疊加等場與電場的疊加，磁場、電場、重力場的疊加等1帶電粒子在疊加場中運動問題的處理技巧帶電粒子在疊加場中運動問

14、題的處理技巧(1)受力分析：分析帶電體受到的重力、電場力、洛倫受力分析：分析帶電體受到的重力、電場力、洛倫茲力，區(qū)分其中的恒力茲力，區(qū)分其中的恒力(重力、勻強電場對帶電體的重力、勻強電場對帶電體的電場力電場力)與變力與變力(點電荷對帶電體的電場力、洛倫茲力點電荷對帶電體的電場力、洛倫茲力)，明確帶電體受到的恒力的合力特點明確帶電體受到的恒力的合力特點(如重力與勻強電如重力與勻強電場對帶電體的電場力的合力為零場對帶電體的電場力的合力為零)(2)運動分析運動分析當帶電粒子所受合力為零時，將處于靜止或勻速直當帶電粒子所受合力為零時，將處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)線運動狀態(tài)當帶電粒子做勻速圓周運動時，合

15、外力提供向心當帶電粒子做勻速圓周運動時，合外力提供向心力力當帶電粒子所受合力大小與方向均變化時，將做非當帶電粒子所受合力大小與方向均變化時，將做非勻變速曲線運動勻變速曲線運動(3)畫出軌跡圖畫出軌跡圖(在畫圖的基礎上特別注意運用幾何知在畫圖的基礎上特別注意運用幾何知識尋找關系識尋找關系)(4)巧選力學規(guī)律：帶電粒子在復合場中的運動問題的巧選力學規(guī)律：帶電粒子在復合場中的運動問題的分析方法和力學問題的分析方法基本相同，可利用動分析方法和力學問題的分析方法基本相同，可利用動力學觀點、能量觀點來分析，不同之處是多了電場力、力學觀點、能量觀點來分析，不同之處是多了電場力、洛倫茲力洛倫茲力2帶電粒子在復

16、合場帶電粒子在復合場(疊加場疊加場)中的運動情況中的運動情況(1)直線運動：自由的帶電粒子直線運動：自由的帶電粒子(無軌道約束無軌道約束)在復合場中在復合場中的直線運動是勻速直線運動，除非運動方向沿磁場方向的直線運動是勻速直線運動，除非運動方向沿磁場方向而不受洛倫茲力這是因為電場力和重力都是恒力當而不受洛倫茲力這是因為電場力和重力都是恒力當速度變化時會引起洛倫茲力的變化，合力也相應的發(fā)速度變化時會引起洛倫茲力的變化，合力也相應的發(fā)生變化粒子的運動方向就要改變而做曲線運動在具生變化粒子的運動方向就要改變而做曲線運動在具體題目中，應根據(jù)體題目中，應根據(jù)F合合0進行計算進行計算(2)勻速圓周運動：當

17、帶電粒子在復合場中，重力與電場勻速圓周運動：當帶電粒子在復合場中，重力與電場力相平衡，粒子運動方向與勻強磁場方向垂直時，帶電力相平衡，粒子運動方向與勻強磁場方向垂直時，帶電粒子就做勻速圓周運動此種情況下要同時應用平衡條粒子就做勻速圓周運動此種情況下要同時應用平衡條件和向心力公式來進行分析件和向心力公式來進行分析(3)一般曲線運動：當帶電粒子所受合外力是變力，且與一般曲線運動：當帶電粒子所受合外力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運初速度方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡不是圓弧，也不是拋物線，一動，這時粒子的運動軌跡不是圓弧，也不是拋物線，

18、一般用動能定理或功能關系計算般用動能定理或功能關系計算例例3 3 醫(yī)生做某些特殊手術醫(yī)生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度監(jiān)測通過動脈的血流速度電磁血流計由一對電極電磁血流計由一對電極a a和和b b以及一對磁極以及一對磁極N N和和S S構成，磁極間的磁場是均勻的使構成，磁極間的磁場是均勻的使用時，兩電極用時，兩電極a a、b b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示由于血液中的方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極正負離子隨血流一起在磁場

19、中運動，電極a a、b b之間會有微之間會有微小的電勢差在達到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻小的電勢差在達到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為零在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為3.0 mm3.0 mm，血管壁的，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 V160 V，磁感應強度，磁感應強度的大小為的大小為0.040 T0.040 T則血流速度的近似值和電極則血流速度的近似值和電極a a、b b的正的正負分別為負分別為( () ) 題型三

20、：復合場在科技中的應用題型三：復合場在科技中的應用A1.3 m/s，a正、正、b負負B2.7 m/s，a正、正、b負負C1.3 m/s，a負、負、b正正D2.7 m/s，a負、負、b正正【答案】【答案】A【方法與知識感悟】【方法與知識感悟】帶電粒子在電場、磁場中的運帶電粒子在電場、磁場中的運動與現(xiàn)代科技密切相關，應重視以科學技術的具體動與現(xiàn)代科技密切相關，應重視以科學技術的具體問題為背景的考題涉及帶電粒子在復合場中運動問題為背景的考題涉及帶電粒子在復合場中運動的科技應用主要是粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機、的科技應用主要是粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機、電磁流量計、質譜儀、霍爾效應等，對應原理如下

21、：電磁流量計、質譜儀、霍爾效應等，對應原理如下： 裝置裝置原理圖原理圖規(guī)律規(guī)律速度選速度選擇器擇器磁流體磁流體發(fā)電機發(fā)電機 1不計重力的負粒子能夠在如圖不計重力的負粒子能夠在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中所示的正交勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過設產(chǎn)生勻強電場的勻速直線穿過設產(chǎn)生勻強電場的兩極板間電壓為兩極板間電壓為U，距離為，距離為d，勻強磁場的磁感應強度為，勻強磁場的磁感應強度為B，粒子帶電荷量為粒子帶電荷量為q，進入速度為，進入速度為v，以下說法正確的是，以下說法正確的是( )A若同時增大若同時增大U和和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直，其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過線穿過B

22、若同時減小若同時減小d和增大和增大v，其他條件不變，則粒子可能直，其他條件不變，則粒子可能直線穿過線穿過BCC若改變?nèi)舾淖僾或或B的數(shù)值粒子向下偏，能夠飛出極板的數(shù)值粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子動能一定減小間，則粒子動能一定減小D若改變?nèi)舾淖僾或或B的數(shù)值粒子向下偏，能夠飛出極板的數(shù)值粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子的動能有可能不變間，則粒子的動能有可能不變*2.如圖所示，水平放如圖所示，水平放置的光滑金屬長導軌置的光滑金屬長導軌MM和和NN之間接之間接有電阻有電阻R，導軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反與，導軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反與軌道垂直的勻強磁場中，方向如圖，設左、右區(qū)域軌道

23、垂直的勻強磁場中，方向如圖，設左、右區(qū)域磁場的磁感應強度分別為磁場的磁感應強度分別為B1和和B2，虛線為兩區(qū)域的，虛線為兩區(qū)域的分界線一根阻值為分界線一根阻值為R的金屬棒的金屬棒ab放在導軌上并與放在導軌上并與其正交，導軌的電阻不計長導軌其正交，導軌的電阻不計長導軌MM和和NN的右的右端與平行金屬板端與平行金屬板P1和和P2(板面垂直于紙面板面垂直于紙面)連接，金連接，金屬板置于磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，當有屬板置于磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，當有等離子體射入兩金屬板之間時，金屬棒等離子體射入兩金屬板之間時，金屬棒ab將受到力將受到力的作用，下列判斷正確的是的作用，下列判斷正確的是(

24、 )A當?shù)入x子體從右側射入時，金屬棒當?shù)入x子體從右側射入時，金屬棒ab在圖示位在圖示位置受力向右置受力向右BDB當?shù)入x子體從左側射入時，金屬棒當?shù)入x子體從左側射入時，金屬棒ab在圖示位在圖示位置受力向右置受力向右C當當B2B1時，若金屬棒最初向右運動，則一定時，若金屬棒最初向右運動，則一定會在分界線兩側往復運動會在分界線兩側往復運動D如果金屬棒最初向右運動，當右側磁場區(qū)域寬如果金屬棒最初向右運動，當右側磁場區(qū)域寬度合適時，金屬棒會從右側離開磁場度合適時，金屬棒會從右側離開磁場3如圖所示，在互相垂直的水平方如圖所示，在互相垂直的水平方向的勻強電場向的勻強電場(E已知已知)和勻強磁場和勻強磁場(B

25、已已知知)中，有一固定的豎直絕緣桿，桿上中，有一固定的豎直絕緣桿，桿上套一個質量為套一個質量為m、電量為、電量為q的小球，它們之間的的小球，它們之間的動摩擦因數(shù)為動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)由靜止釋放小球，試求小球沿，現(xiàn)由靜止釋放小球，試求小球沿棒運動的最大加速度和最大速度棒運動的最大加速度和最大速度vmax.(mgqE，小球的帶電量不變小球的帶電量不變)4如圖甲所示，建立如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板坐標系，兩平行極板P、Q垂垂直于直于y軸且關于軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一、，第一、四象限有磁場，方向垂直于四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里位于

26、極板左平面向里位于極板左側的粒子源沿側的粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射質量為軸向右連續(xù)發(fā)射質量為m、電量為、電量為q、速度相同、重力不計的帶電粒子在速度相同、重力不計的帶電粒子在03t0時間內(nèi)兩板間時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓加上如圖乙所示的電壓(不考慮極邊緣的影響不考慮極邊緣的影響)已知已知t0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場上述入磁場上述m、q、l、t0、B為已知量為已知量(不考慮粒子間不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況相互影響及返回板間的情況)【鞏固基礎】【鞏固基礎】1(2012北京北京)處于勻強磁場中的一個帶電粒子，

27、僅在處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動將該粒子的運動等效磁場力作用下做勻速圓周運動將該粒子的運動等效為環(huán)形電流，那么此電流值為環(huán)形電流，那么此電流值( )A與粒子電荷量成正比與粒子電荷量成正比B與粒子速率成正比與粒子速率成正比 C與粒子質量成正比與粒子質量成正比D與磁感應強度成正比與磁感應強度成正比D*2三個質量相同的質點三個質量相同的質點a、b、c，帶有等量的正電荷，它們從靜止帶有等量的正電荷，它們從靜止開始，同時從相同的高度落下，開始，同時從相同的高度落下，下落過程中下落過程中a、b、c分別進入如分別進入如圖所示的勻強電場、勻強磁場和真空區(qū)域中，設它們圖所示的勻強

28、電場、勻強磁場和真空區(qū)域中，設它們都將落到同一水平地面上，不計空氣阻力，則下列說都將落到同一水平地面上，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是法中正確的是( )A落地時落地時a的動能最大的動能最大B落地時落地時a、b的動能一樣大的動能一樣大Cb的落地時間最短的落地時間最短Db的落地時間最長的落地時間最長AD【解析】【解析】c小球只受重力做自由落體運動，下落過小球只受重力做自由落體運動，下落過程中只有重力做功，程中只有重力做功，a小球受豎直方向的重力和水小球受豎直方向的重力和水平方向的電場力，所以平方向的電場力，所以a的運動為水平方向做勻加的運動為水平方向做勻加速直線運動，豎直方向做自由落體運動，下

29、落過程速直線運動，豎直方向做自由落體運動，下落過程中電場力和重力都做了正功，所以落地動能最中電場力和重力都做了正功，所以落地動能最大由于大由于a、c在豎直方向上都做自由落體運動，所在豎直方向上都做自由落體運動，所以運動時間相等，以運動時間相等，b小球受重力和洛倫茲力，由于小球受重力和洛倫茲力，由于洛倫茲力有向上的分力，所以落地時間比洛倫茲力有向上的分力，所以落地時間比a和和c長因為洛倫茲力不做功，故只有重力做功，所以長因為洛倫茲力不做功，故只有重力做功，所以落地時動能落地時動能b與與c相同選項相同選項A、D正確正確*3. 在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)，在如圖所示的勻強電場和勻強磁

30、場共存的區(qū)域內(nèi)，電子電子(不計重力不計重力)可能沿水平方向向右做直線運動的是可能沿水平方向向右做直線運動的是( ) BC【解析】【解析】因電子水平向右運動，在因電子水平向右運動，在A圖中電場力水平向左，圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右勻減速直線運左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右勻減速直線運動；在動；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，當二圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，當二者大小相等時，電子向右做勻速直線運動；在者大小相等時，電子向右做勻速直線運動；在D圖中

31、電場圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運動，因此選項向右的直線運動，因此選項B、C正確正確4(2012全國全國)質量分別為質量分別為m1和和m2、電荷量分別為、電荷量分別為q1和和q2的兩粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，的兩粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，已知兩粒子的動量已知兩粒子的動量(即物體的質量和速度的乘積即物體的質量和速度的乘積)大大小相等下列說法正確的是小相等下列說法正確的是( )A若若q1q2，則它們作圓周運動的半徑一定相等，則它們作圓周運動的半徑一定相等B若若m1m2，則它們作圓周運動的半徑一

32、定相等，則它們作圓周運動的半徑一定相等C若若q1q2，則它們作圓周運動的周期一定不相等，則它們作圓周運動的周期一定不相等D若若m1m2，則它們作圓周運動的周期一定不相，則它們作圓周運動的周期一定不相等等A5 5一束幾種不同的正離子，垂直射一束幾種不同的正離子，垂直射入有正交的勻強磁場和勻強電場區(qū)域入有正交的勻強磁場和勻強電場區(qū)域里，離子束保持原運動方向未發(fā)生偏里，離子束保持原運動方向未發(fā)生偏轉轉. . 接著進入另一勻強磁場，發(fā)現(xiàn)這接著進入另一勻強磁場，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束如圖所示些離子分成幾束如圖所示. . 對這些正離子，可得出結論對這些正離子，可得出結論( )( )A A它們的動能一定各不相

33、同它們的動能一定各不相同B B它們的電量一定各不相同它們的電量一定各不相同C C它們的質量一定各不相同它們的質量一定各不相同D D它們的比荷一定各不相同它們的比荷一定各不相同D【提升能力】【提升能力】BD BD 8如圖所示，勻強磁場的邊界如圖所示，勻強磁場的邊界為平行四邊形為平行四邊形ABDC，其中，其中AC邊與對角線邊與對角線BC垂直，一束電子垂直，一束電子以大小不同的速度沿以大小不同的速度沿CB從從C點射點射入磁場，不計電子的重力和電子之間的相互作用，入磁場，不計電子的重力和電子之間的相互作用，關于電子在磁場中運動的情況，下列說法中正確的關于電子在磁場中運動的情況，下列說法中正確的是是(

34、)A從從BD邊出射的電子的運動時間都相等邊出射的電子的運動時間都相等B從從CD邊出射的電子的運動時間都相等邊出射的電子的運動時間都相等C入射速度越大的電子，其運動時間越長入射速度越大的電子，其運動時間越長 D入射速度越大的電子，其運動軌跡越長入射速度越大的電子，其運動軌跡越長 B9如圖所示，某放射源如圖所示，某放射源A均勻地向外輻射出平行于均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的軸的、速度一定的粒子粒子(質量為質量為m，電荷，電荷量為量為q)為測定其為測定其飛出的速度大小，先飛出的速度大小，先讓其垂直進入一個磁讓其垂直進入一個磁感應強度為感應強度為B、區(qū)域為半圓形的勻強磁場，經(jīng)該磁、區(qū)域為半圓

35、形的勻強磁場，經(jīng)該磁場偏轉后，它恰好能夠沿場偏轉后，它恰好能夠沿x軸進入右側的平行板電軸進入右側的平行板電容器容器MN中，并打到置于中，并打到置于N板的熒光屏上調節(jié)滑板的熒光屏上調節(jié)滑動觸頭動觸頭P使之位于滑動變阻器的中央位置時，通過使之位于滑動變阻器的中央位置時，通過顯微鏡顯微鏡Q看到屏上的亮點恰好能消失已知電源的看到屏上的亮點恰好能消失已知電源的電動勢為電動勢為E，內(nèi)電阻為，內(nèi)電阻為r0，滑動變阻器的總阻值，滑動變阻器的總阻值R02r0，試求：，試求：(1)粒子從放射源飛出時速度粒子從放射源飛出時速度v的大?。坏拇笮?；(2)屏上的亮點恰好能消失時的屏上的亮點恰好能消失時的粒子在磁場中運粒子

36、在磁場中運動的總時間動的總時間t；(3)半圓形磁場區(qū)域的半徑半圓形磁場區(qū)域的半徑R.10在如圖所示的平面直角在如圖所示的平面直角坐標系中，存在一個半徑坐標系中，存在一個半徑R0.2 m的圓形勻強磁場區(qū)域，的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度磁感應強度B1.0 T，方向垂，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與坐標原點直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與坐標原點O相切相切y軸右側存在電場強度大小為軸右側存在電場強度大小為E1.0104 N/C的勻強電場，的勻強電場，方向沿方向沿y軸正方向，電場區(qū)域寬度軸正方向，電場區(qū)域寬度l0.1 m現(xiàn)從坐標為現(xiàn)從坐標為(0.2 m，0.2 m)的的P點發(fā)射出質量點發(fā)射出

37、質量m2.0109 kg、帶電荷量帶電荷量q5.0105 C的帶正電粒子，沿的帶正電粒子，沿y軸正方向射軸正方向射入勻強磁場，速度大小入勻強磁場，速度大小v05.0103 m/s.重力不計重力不計(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標；求該帶電粒子射出電場時的位置坐標；(2)為了使該帶電粒子能從坐標為為了使該帶電粒子能從坐標為(0.1 m，0.05 m)的點的點回到電場中，可在緊鄰電場的右側一正方形區(qū)域內(nèi)加勻回到電場中，可在緊鄰電場的右側一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強磁場，試求所加勻強磁場的磁感應強度大小和正方形強磁場，試求所加勻強磁場的磁感應強度大小和正方形區(qū)域的最小面積區(qū)域的最小面積.11如圖所示，正三角形