專題9 帶電粒子在疊加場中的運動

專題九帶電粒子在疊加場中的運動基本知識點帶電粒子在疊加場中運動的基本性質(zhì)勻速直線運動：若帶電粒子所受合外力為零，它將處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)；勻速圓周運動：若帶電粒子所受合外力只充當向心力，它將做勻速圓周運動；勻變速運動：若帶電粒子所受合外力恒定，它將做勻變速運動；非勻變速運動：若帶電粒子所受合外力不恒定，它將做非勻變速運動。帶電體所受重力、靜電力與洛倫茲力的性質(zhì)各不相同，做功情況也不同，應予以區(qū)別。大小方向做功特點做功大小重力mg豎直向下與路徑無關(guān)，只與始、末位置的高度差有關(guān)W=mgh靜電力qE與電場方向相同或相反與路徑無關(guān)，只與始、末位置間的電勢差有關(guān)W=qU洛倫茲力v〃B，則f=0v±B，則f=qvB由左手定則判定永不做功0例題分析一、帶電粒子在疊加場中的圓周運動H列1】如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系xQy，其第一象限存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度的方向水平向右，磁感應強度的方向垂直紙面向里。一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的微粒從坐標原點出發(fā)，沿與x軸正方向的夾角為45°的初速度方向進入復合場中，正好做直線運動，當微粒運動到A(l，l)時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上(不計電場變化的時間)，微粒繼續(xù)運動一段時間后，正好垂直于j軸穿出復合場。不計一切阻力，求：

7LXXXXXxvX郵）/RR>■：,</>■:WZ/.殳、:■:電場強度E的大?。淮鸥袘獜姸菳的大?。晃⒘Ｔ趶秃蠄鲋械倪\動時間兒（對應訓練）如圖所示，在地面附近有一個范圍足夠大的相互正交的勻強電場和勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度為可方向水平并垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、帶電荷量為一g的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為0的勻速圓周運動（重力加速度為g）。（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向；（2）若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點，速度與水平方向成45°角，如圖所示，則該微粒至少需要經(jīng)過多長時間運動到距地面最高點？二、帶電粒子在空間疊加場中的運動H列2在如圖所示的空間中存在場強為E的勻強電場和沿x軸負方向、磁感應強度為B的勻強磁場。一質(zhì)子（電荷量為e）在該空間恰沿j軸正方向以速度0勻速運動，據(jù)此可以判斷出（）/oy質(zhì)子所受的靜電力大小等于eE，運動中電勢能減小；沿z軸正方向電勢升高質(zhì)子所受的靜電力大小等于eE，運動中電勢能增大；沿z軸正方向電勢降低質(zhì)子所受的靜電力大小等于e0B，運動中電勢能不變；沿z軸正方向電勢升高質(zhì)子所受的靜電力大小等于evB，運動中電勢能不變；沿z軸正方向電勢降低

（對應訓練）如圖所示，豎直平面MNRS的右側(cè)存在豎直向上、范圍足夠大的勻強磁場.從平面MNRS上的O點處以初速度v0為m的小球，若磁感應強度B=n平面MNRS上的O點處以初速度v0為m的小球，若磁感應強度B=nm，qg取10m/s2,下列說法正確的是（）A.B.小球離開磁場時的速度大小為10偵5m/s-A.B.小球離開磁場時的速度大小為10偵5m/sC.小球離開磁場時的位置與拋出點的距離為n\：兀2+4mDC.D.小球離開磁場時的位置與拋出點的距離為nm三、帶電粒子在疊加場中的直線運動H列3】如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E=5-*N/C，同時存在著水平方向的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應強度大小B=0.5T.有一帶正電的小球，質(zhì)量m=1x10-6kg,電荷量q=2x10-6C,正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運動，當經(jīng)過P點時撤掉磁場（不考慮磁場消失引起的電磁感應現(xiàn)象）取g=10m/s2,求：（1）小球做勻速直線運動的速度v的大小和方向;（2）從撤掉磁場到小球再次穿過P點所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t.

(對應訓練)如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，勻強電場的方向豎直向下，有一正離子恰能以速率0沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域.下列說法正確的是()A.若一電子以速率0從右向左飛入，則該電子將沿直線運動B.若一電子以速率0從右向左飛入，則該電子將向上偏轉(zhuǎn)A.若一電子以速率0從右向左飛入，則該電子將沿直線運動B.若一電子以速率0從右向左飛入，則該電子將向上偏轉(zhuǎn)C.若一電子以速率0從右向左飛入,則該電子將向下偏轉(zhuǎn)D.若一電子以速率0從左向右飛入，則該電子將沿直線運動四、帶電粒子在閉合回路極板間的運動H列4如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場.將噴墨打印機的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷地噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為00、帶相等電荷量的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至u，墨滴在電場區(qū)域恰能水平向右做勻速直線運動；進入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的m點.(1)判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量;(2)求磁感應強度B的值;現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置.為了使墨滴仍能到達下板M點，應將磁感應強度調(diào)至B'，則B'的大小為多少?

（對應訓練）如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板長和板間距均為L,兩板間接有直流電源,極板間有垂直紙面向外的勻強磁場。一帶電微粒從板左端中央位置以速度v0=§垂直磁場方向水平進入極板，微粒恰好做勻速直線運動。若保持a板不動，讓b板向下移動0.5L,微粒從原位置以相同速度進入,恰好做勻速圓周運動，則該微粒在極板間做勻速圓周運動的時間為A.譬B^1L.2A.譬B^1L.2gC.g2*gLJ—z.g專題訓練1.一正電荷q在勻強磁場中，以速度0沿x軸正方向進入垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為8,如圖所示，為了使電荷能做直線運動，則必須加一個勻強電場進去，不計重力，此電場的電場強度應該是（）xxxxJ3XXXXa.沿^軸正方向，大小為qb.沿^軸負方向，大小為所C.沿j軸正方向，大小為若D.沿j軸負方向，大小為號如圖所示，一帶負電的質(zhì)點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T0,軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示.現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（）若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于T0若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于T0若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將小于T0一個帶電微粒在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，重力不可忽略，已知圓的半徑為r,電場強度的大小為E,磁感應強度的大小為8,重力加速度為8，則（）該微粒帶正電B.帶電微粒沿逆時針旋轉(zhuǎn)帶電微粒沿順時針旋轉(zhuǎn)微粒做圓周運動的速度為籍E如圖所示，設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，已知一粒子在重力、電場力和洛倫茲力作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，以下說法正確的是（）此粒子必帶正電荷A點和B點在同一高度粒子在C點時速度最大粒子到達B點后，將沿曲線返回A點如圖所示，水平放置的平行金屬板。、b帶有等量異種電荷，。板帶正電，有垂直于紙面向里的勻強磁場，若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運動，其運動的方向是（）沿豎直方向向下沿豎直方向向上沿水平方向向左沿水平方向向右質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒，以速度v與水平方向成45°角進入勻強電場和勻強磁場同時存在的空間，如圖所示，微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動，求：X』乂⑴電場強度的大小和該帶電粒子的電性;磁感應強度的大小。如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應強度為B的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動.不計帶電粒子所受重力.求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期T；為使該粒子做勻速直線運動，還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場，求電場強度E的大小.如圖所示，熒光屏豎直放置，其左側(cè)空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，電場強度為礦磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為8.小孔S與熒光屏的距離為乙電子從小孔以某一速度垂直射向熒光屏，恰好能夠做勻速直線運動，打在熒光屏上的0點.如果撤去磁場，其他條件不變，那么電子將打在熒光屏上的P點.已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為。，不計電子重力.求:⑴電子進入小孔時速度0的大小;(2)P點到0點的距離y如圖所示，一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌?槽軌處在垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度8=0.50T.有一個質(zhì)量m=0.10g，帶電荷量為q=+1.6X10^C的小球在水平軌道上向右運動.若小球恰好能通過最高點，重力加速度g=10m/s2,試求:小球在最高點所受的洛倫茲力F；小球的初速度％.一帶電微粒在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，求：該帶電微粒的電性？該帶電微粒的旋轉(zhuǎn)方向？若已知圓的半徑為，，電場強度的大小為&磁感應強度的大小為8,重力加速度為g，則線速度為多少？專題九帶電粒子在疊加場中的運動基本知識點帶電粒子在疊加場中運動的基本性質(zhì)勻速直線運動：若帶電粒子所受合外力為零，它將處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)；勻速圓周運動：若帶電粒子所受合外力只充當向心力，它將做勻速圓周運動；勻變速運動：若帶電粒子所受合外力恒定，它將做勻變速運動；非勻變速運動：若帶電粒子所受合外力不恒定，它將做非勻變速運動。帶電體所受重力、靜電力與洛倫茲力的性質(zhì)各不相同，做功情況也不同，應予以區(qū)別。大小方向做功特點做功大小重力mg豎直向下與路徑無關(guān)，只與始、末位置的高度差有關(guān)W=mgh靜電力qE與電場方向相同或相反與路徑無關(guān)，只與始、末位置間的電勢差有關(guān)W=qU洛倫茲力v〃8，則f=0v±B，則f=qvB由左手定則判定永不做功0例題分析一、帶電粒子在疊加場中的圓周運動H列1】如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系xQy,其第一象限存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度的方向水平向右，磁感應強度的方向垂直紙面向里。一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的微粒從坐標原點出發(fā)，沿與X軸正方向的夾角為45°的初速度方向進入復合場中，正好做直線運動，當微粒運動到A(l，l)時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上(不計電場變化的時間)，微粒繼續(xù)運動一段時間后，正好垂直于j軸穿出復合場。不計一切阻力，求：電場強度E的大小；磁感應強度B的大??；微粒在復合場中的運動時間兒解析(1)微粒在到達A(l,l)之前做勻速直線運動，受力分析如圖：根據(jù)平衡條件，有：qE=mg解得：E=mgoq(2)根據(jù)平衡條件，有：qvB=、&mg,電場方向變化后微攵粒所受重力與電場力平衡微攵粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，軌跡如圖：

根據(jù)牛頓第二定律，有：qvB=m02lr由幾何關(guān)系可得：fl，聯(lián)立解得：咋...閩，B=*g(3)微粒做勻速直線運動的時間為:t*.*，做圓周運動的時間為七史弓邙，在復合場中運動時間為U=〈+匕2二印+1答案(1)mg(2)m」g(3)(*+1qql'4歸納總結(jié)：復合場中運動問題的求解技巧：帶電體在復合場中的運動問題仍是一個力學問題，求解思路與力學問題的求解思路基本相同，仍然按照對帶電體進行受力分析，運動過程分析，充分挖掘題目中的隱含條件，根據(jù)不同的運動情況建立相應的方程。(對應訓練)如圖所示，在地面附近有一個范圍足夠大的相互正交的勻強電場和勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度為B，方向水平并垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、帶電荷量為一g的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為0的勻速圓周運動(重力加速度為g)。⑴求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向;(2)若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點，速度與水平方向成45°角，如圖所示，則該微粒至少需要經(jīng)過多長時間運動到距地面最高點?解析(1)要滿足微粒做勻速圓周運動，則gE=mg得E=m，方向豎直向下。q（2）如圖所示當微粒第一次運動到最高點時，a=135°微粒做勻速圓周運動的周期T二岑解得t二判。qB4qB答案⑴奇方向豎直向下（2）4qm二、帶電粒子在空間疊加場中的運動H列2】在如圖所示的空間中存在場強為E的勻強電場和沿x軸負方向、磁感應強度為B的勻強磁場。一質(zhì)子（電荷量為e）在該空間恰沿j軸正方向以速度0勻速運動，據(jù)此可以判斷出（）質(zhì)子所受的靜電力大小等于eE，運動中電勢能減??；沿z軸正方向電勢升高質(zhì)子所受的靜電力大小等于eE，運動中電勢能增大；沿z軸正方向電勢降低質(zhì)子所受的靜電力大小等于e0B,運動中電勢能不變；沿z軸正方向電勢升高質(zhì)子所受的靜電力大小等于e0B,運動中電勢能不變；沿z軸正方向電勢降低解析磁場沿x軸負方向，質(zhì)子受到的洛倫茲力沿著z軸正方向，因質(zhì)子做勻速直線運動，所以質(zhì)子所受到的靜電力與洛倫茲力等大反向，電場強度必然沿眷軸負方向，否則質(zhì)子不可能做勻速直線運動。這樣質(zhì)子在運動過程所受到靜電力的大小為eE=evB,電勢能不變。電場強度沿著z軸負方向，所以沿著z軸正方向電勢升高。綜上所述，選項C正確。答案C歸納總結(jié)：帶電粒子在復合場中運動問題的處理方法：首先要弄清復合場的組成。其次，要正確地對帶電粒子進行受力分析和運動過程分析。在進行受力分析時要注意洛倫茲力方向的判定方法一一左手定則。在分析運動過程時，要特別注意洛倫茲力的特點一一方向始終和運動方向垂直，永不做功。最后，選擇合適的動力學方程進行求解。帶電粒子在復合場中的運動問題是電磁學知識和力學知識的結(jié)合，分析方法和力學問題的分析方法基本相同，不同之處是多了靜電力和洛倫茲力。因此，帶電粒子在復合場中的運動問題要注意電場和磁場對帶電粒子的作用特點，如靜電力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力方向始終和運動速度方向垂直且永不做功等。(對應訓練)如圖所示，豎直平面MNRS的右側(cè)存在豎直向上、范圍足夠大的勻強磁場.從平面MNRS上的O點處以初速度％=10m/s垂直MNRS面向右拋出一帶電荷量為g、質(zhì)量nm為m的小球，右磁感應強度B=—，g取10m/s2,下列說法正確的是()qIZ1Z■A!小球離開磁場時的速度大小為10\/2m/s小球離開磁場時的速度大小為10\：5m/s小球離開磁場時的位置與拋出點的距離為5??頊n車4mn小球離開磁場時的位置與拋出點的距離為|m解析小球在磁場中，水平方向做勻速圓周運動，豎直方向做自由落體運動，小球運動的周期T=^qm=2s，則小球離開磁場時運動的時間為t=T=1s，下落的高度h=1gt2=5m,小球從進入磁場到離開磁場，由動能定理：|mv2=|mv2+mgh，解得小球離開磁場時的速度大小v=10、"m/s,A正確，B錯誤；小球做圓周運動的半徑，二嚀二%，則小球離開磁場'qBn時的位置與拋出點的距離為s=、..Jh2+(2r)2=知，％+16m,C錯誤，D正確.答案AD三、帶電粒子在疊加場中的直線運動H列3】如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E=5弟N/C,同時存在著水平方向的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應強度大小B=0.5T.有一帶正電的小球，質(zhì)量m=1x10-6kg，電荷量q=2x10-6C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運動，當經(jīng)過P點時撤掉磁場(不考慮磁場消失引起的電磁感應現(xiàn)象)取g=10m/s2,求：XXXXXAXpxxxxxE小球做勻速直線運動的速度v的大小和方向；從撤掉磁場到小球再次穿過P點所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t.解析(1)小球勻速直線運動時受力如圖，其所受的三個力在同一平面內(nèi)，合力為零，有q合力為零，有qvB代入數(shù)據(jù)解得v=20m/s②速度v的方向與電場E的方向之間的夾角滿足即。噌③代入數(shù)據(jù)解得tane=<3e=60°④(2)解法一撤去磁場，小球在重力與電場力的合力作用下做類平拋運動，如圖所示，設其加速度為a，有。二睥E：性⑤mg設撤去磁場后小球在初速度方向上的分位移為X，有x=vt⑥

設小球在重力與電場力的合力方向上分位移為y，有y=2at2⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)解得，=Ts=3.5s⑨解法二撤去磁場后，由于電場力垂直于豎直方向，它對豎直方向的分運動沒有影響，以P點為坐標原點，豎直向上為正方向，小球在豎直方向上做勻減速運動，其初速度為若使小球再次穿過p點所在的電場線，僅需小球的豎直方向上分位移為零，則有0yt-2gt2二0?聯(lián)立⑩?式，代入數(shù)據(jù)解得t=2、..；3s=3.5s?答案（1）20m/s與電場方向成60°角斜向上（2）3.5s（對應訓練）如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，勻強電場的方向豎直向下，有一正離子恰能以速率0沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域.下列說法正確的是（）A.若一電子以速率0從右向左飛入,則該電子將沿直線運動B.若一電子以速率0從右向左飛入,則該電子將向上偏轉(zhuǎn)A.若一電子以速率0從右向左飛入,則該電子將沿直線運動B.若一電子以速率0從右向左飛入,則該電子將向上偏轉(zhuǎn)C.若一電子以速率0從右向左飛入,則該電子將向下偏轉(zhuǎn)D.若一電子以速率0從左向右飛入,則該電子將沿直線運動解析若電子從右向左飛入，電場力向上，洛倫茲力也向上，所以電子上偏，選項B正確，A、C錯誤；若電子從左向右飛入，電場力向上，洛倫茲力向下.由題意，對正電荷有qE=Bqv，會發(fā)現(xiàn)q被約去，說明等號的成立與q無關(guān)，包括q的大小和正負，所以一旦滿足了E=Bv,對任意不計重力的帶電粒子都有電場力大小等于洛倫茲力大小，顯然對于電子兩者也相等，所以電子從左向右飛入時，將做勻速直線運動，選項D正確.答案BD四、帶電粒子在閉合回路極板間的運動H列4如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場.將噴墨打印機的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷地噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為％、帶相等電荷量的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至U,墨滴在電場區(qū)域恰能水平向右做勻速直線運動；進入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點.?VqXXXf

:xxxxd=M判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；求磁感應強度B的值；現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置.為了使墨滴仍能到達下板M點，應將磁感應強度調(diào)至B，，則B'的大小為多少？TOC\o"1-5"\h\z解析(1)墨滴在電場區(qū)域做勻速直線運動，有qU=mg①d由①式得：q二警②由于電場方向向下，電荷所受靜電力向上，可知：墨滴帶負電荷.(2)墨滴垂直進入電場、磁場共存區(qū)域后，重力仍與靜電力平衡，合力等于洛倫茲力，墨滴做勻速圓周運動，有qv°B=m節(jié)③考慮墨滴進入電場、磁場共存區(qū)域和下板的幾何關(guān)系，可知墨滴在該區(qū)域恰完成四分之一圓周運動，則半徑R=d④由②③④式得B=V^Ugd2(3)根據(jù)題設，墨滴運動軌跡如圖所示，設墨滴做圓周運動的半徑為R,有qvB=mR^⑤由圖可得：R2=d2+(R-d)2⑥

"dx"!d由⑥式得：史二*⑦聯(lián)立②⑤⑦式可得：B'=4VoU.5gd2答案（1）負電荷啰（2）昭⑶抨Ugd25gd2（對應訓練）如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板長和板間距均為L,兩板間接有直流電源,極板間有垂直紙面向外的勻強磁場。一帶電微粒從板左端中央位置以速度v0=.（京垂直磁場方向水平進入極板，微粒恰好做勻速直線運動。若保持a板不動，讓b板向下移動0.5L,微粒從原位置以相同速度進入,恰好做勻速圓周運動，則該微粒在極板間做勻速圓周運動的時間為A.A.TOC\o"1-5"\h\z解析微粒恰好做勻速直線運動時有qU=qv°B+mg,恰好做勻速圓周運動qU=mg,聯(lián)L-L2立解得m=qVoB即Vo=翌，由題意可知7，則有釜5,由公式q件房得2002qB02qB0RR=*，聯(lián)立解得R=2L，微粒運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得ZMON=30°，所以微粒在磁場中運動的時間為t=^L.x竺蘭=，故只有選項A正確。\o"CurrentDocument"360<gL3g答案a專題訓練一正電荷q在勻強磁場中，以速度0沿x軸正方向進入垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為8,如圖所示，為了使電荷能做直線運動，則必須加一個勻強電場進去，不計重力，此電場的電場強度應該是（）XXX"?——FXXXXXXXX0■~■~~￡沿j軸正方向，大小為號B.沿j軸負方向，大小為B0C.沿j軸正方向，大小為§D.沿j軸負方向，大小為號解析要使電荷能做直線運動，必須用電場力抵消洛倫茲力，本題正電荷所受洛倫茲力的方向沿J軸正方向，故電場力必須沿J軸負方向且qE=qvB，即E-Bvo答案B如圖所示，一帶負電的質(zhì)點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T0,軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示.現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（）若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于T0若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于T0若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將小于T0解析不加磁場時：Fe=mR（T?）2，若磁場方向向里，則有Fe-fb-mR（T?）2，若磁場方向向外，則有FE+FB-mR（務2，比較知：氣>T0,T2<T0，選項A、D正確.答案AD一個帶電微粒在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，重力不可忽略，已知圓的半徑為,，電場強度的大小為E，磁感應強度的大小為8，重力加速度為8，則（）該微粒帶正電B.帶電微粒沿逆時針旋轉(zhuǎn)帶電微粒沿順時針旋轉(zhuǎn)微粒做圓周運動的速度為籍E解析帶電微粒在重力場、勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動，可知，帶電微粒受到的重力和電場力是一對平衡力，重力豎直向下，所以電場力豎直向上，與電場方向相反，故可知帶電微粒帶負電荷，A錯誤；磁場方向向外，洛倫茲力的方向始終指向圓心，由左手定則可判斷微粒的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針（四指所指的方向與帶負電的微粒的運動方向相反），B正確，C錯誤；由微粒做勻速圓周運動，得知電場力和重力大小相等，得：mg-qE?帶電微粒在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動的半徑為：r-mv②qB聯(lián)立①②得：V-呼，D正確.E答案BD如圖所示，設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，已知一粒子在重力、電場力和洛倫茲力作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，以下說法正確的是（）此粒子必帶正電荷A點和B點在同一高度粒子在C點時速度最大粒子到達B點后，將沿曲線返回A點解析根據(jù)粒子彎曲方向可知受洛倫茲力方向必沿彎曲方向判斷出粒子必帶正電而粒子在A、B兩點時速度都為零，在運動過程中洛倫茲力不做功，這樣重力的功和電場力的功應均為零，即A、B點在同一高度；粒子到達最低點C點，電場力的功和重力的功最大，速度達到最大，而粒子到B點后將沿同樣路徑向右偏轉(zhuǎn).答案ABC如圖所示，水平放置的平行金屬板。、b帶有等量異種電荷，。板帶正電，有垂直于紙面向里的勻強磁場，若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運動，其運動的方向是（）XXXB*XXXXXXXX沿豎直方向向下沿豎直方向向上沿水平方向向左沿水平方向向右解析洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，所以若液滴做直線運動，只能是在水平方向，且洛倫茲力與重力、電場力的合力等大反向?液滴帶正電、洛倫茲力向上、磁場垂直紙面向里，由左手定則可知液滴水平向右做勻速直線運動，D正確.答案D質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒，以速度v與水平方向成45°角進入勻強電場和勻強磁場同時存在的空間，如圖所示，微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動，求：HXXXfcXXXE*XX電場強度的大小和該帶電粒子的電性；磁感應強度的大小。解析(1)微粒做勻速直線運動，所受合力必為零，微粒受重力mg，電場力qE，洛倫茲力qvB，由此可知，微粒帶正電，受力如圖所示，qE=mg,則電場強度E=mgoq(2)由于合力為零，則qvB=^2mg,所以B二d。qv答案⑴性正電荷(2應皿qqv如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應強度為B的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動.不計帶電粒子所受重力.求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期T；為使該粒子做勻速直線運動，還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場，求電場強度E的大小