人教版2019選擇性必修第二冊(cè)高二物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專(zhuān)題 專(zhuān)題強(qiáng)化二 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(附參考答案)_第1頁(yè)
人教版2019選擇性必修第二冊(cè)高二物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專(zhuān)題 專(zhuān)題強(qiáng)化二 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(附參考答案)_第2頁(yè)
人教版2019選擇性必修第二冊(cè)高二物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專(zhuān)題 專(zhuān)題強(qiáng)化二 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(附參考答案)_第3頁(yè)
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人教版2019選擇性必修第二冊(cè)高二物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專(zhuān)題 專(zhuān)題強(qiáng)化二 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(附參考答案)_第5頁(yè)
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專(zhuān)題強(qiáng)化訓(xùn)練二:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一:帶電粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)弄清疊加場(chǎng)的組成特點(diǎn)。(2)正確分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。(3)畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。①若只有兩個(gè)場(chǎng),合力為零,則表現(xiàn)為勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。②若受三種場(chǎng)力時(shí),合力為零,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),其中洛倫茲力F=qvB的方向與速度v的方向垂直。③若三場(chǎng)共存時(shí),粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),則有mg=qE,粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),即qvB=meq\f(v2,r)。④當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)或有約束的變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),一般用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解??键c(diǎn)二:帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng):“磁偏轉(zhuǎn)”和“電偏轉(zhuǎn)”粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)(磁偏轉(zhuǎn))粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)(電偏轉(zhuǎn))情景圖受力洛倫茲力FB=qv0B,大小不變、方向始終與v0垂直電場(chǎng)力FE=qE,大小、方向不變,為恒力運(yùn)動(dòng)規(guī)律勻速圓周運(yùn)動(dòng)r=eq\f(mv0,qB),T=eq\f(2πm,qB)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)vx=v0,vy=eq\f(qE,m)tx=v0t,y=eq\f(qE,2m)t2θ=arctaneq\f(vy,vx)<eq\f(π,2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=eq\f(θ,2π)T=eq\f(θm,qB)t=eq\f(L,v0),具有等時(shí)性動(dòng)能洛倫茲力不做功,粒子動(dòng)能保持不變電場(chǎng)力做正功,粒子動(dòng)能增加處理方法結(jié)合圓的幾何關(guān)系及圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)的合成與分解,類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律題型一:帶電粒子在含磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)1.(2022·甘肅·蘭州市第二中學(xué)高二期中)質(zhì)量為、帶電荷量為的小物塊,從傾角為的絕緣斜面上由靜止下滑,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,整個(gè)斜面置于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,如圖所示。若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,下列說(shuō)法中正確的是()A.小物塊一定帶正電荷B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且加速度大小為C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度減小,而速度增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D.小物塊在斜面上下滑過(guò)程中,當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為2.(2022·湖北·襄陽(yáng)五中高二階段練習(xí))質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒,以與水平方向成角的速度v,從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的混合場(chǎng)區(qū),該微粒在電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力的共同作用下,恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(

)A.該微粒一定帶正電荷 B.微粒從O到A的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C.該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 D.該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為3.(2022·陜西·西安高新唐南中學(xué)高二期中)如圖所示,空間中存在有界正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在電磁場(chǎng)上方某處有一個(gè)電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將小球由靜止釋放,結(jié)果小球恰能沿直線通過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域,已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),則()A.小球穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中動(dòng)能不變B.小球穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電勢(shì)能減小C.小球在電磁場(chǎng)區(qū)域受到的電場(chǎng)力大于重力D.小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域前自由下落的高度為題型二:帶電粒子在含磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)(電磁場(chǎng)和重力場(chǎng))中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)4.(2022·廣東·廣州市南武中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b。不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是()A.小球帶負(fù)電B.電場(chǎng)力跟重力平衡C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能減小D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒5.(2022·福建·仙游一中高二期中)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)方向在豎直方向(與紙面平行),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等,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.電場(chǎng)方向豎直向上 B.電場(chǎng)方向豎直向下C.ma>mb>mc D.mb>ma>mc6.(2022·安徽·定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校高二階段練習(xí))如圖所示,空間存在豎直向上、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和沿水平方向、垂直于紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線吊著懸于O點(diǎn),給小球一個(gè)水平方向的初速度,小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線張力不為零;當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)剪短細(xì)線,小球仍做半徑為L(zhǎng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)小球的大小,重力加速度為g,則()A.小球的帶電量為B.細(xì)線未斷時(shí),小球沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)C.小球運(yùn)動(dòng)的速度大小為D.細(xì)線未斷時(shí),細(xì)線的拉力大小為題型三:帶電粒子在含磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)(電磁場(chǎng)和重力場(chǎng))中做變速圓周運(yùn)動(dòng)7.(2022·福建省漳浦第一中學(xué)高二期末)如圖所示,三個(gè)完全相同的半圓形光滑軌道豎直放置,分別處在真空?勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中,軌道兩端在同一高度上。P?M?N分別為軌道的最低點(diǎn)。a?b?c三個(gè)相同的帶正電絕緣小球同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),則()A.b球先于a球到達(dá)軌道的最低點(diǎn)B.a(chǎn)?b兩球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí),b球?qū)壍赖膲毫Ω.三小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,c球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度最小D.c球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其重力勢(shì)能最小時(shí),電勢(shì)能一定最大8.(2021·云南·高二期末)如圖所示,兩個(gè)完全相同的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上,使軌道兩端在同一高度上,右邊軌道置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),P、M分別為兩軌道的最低點(diǎn),則下列有關(guān)判斷正確的是()A.兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度關(guān)系:B.兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力關(guān)系:C.兩小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)所用的時(shí)間關(guān)系:D.左邊小球能回到出發(fā)點(diǎn)位置,右邊小球不能回到出發(fā)點(diǎn)位置9.(2021·河南·高二期末)如圖所示,一圓弧形光滑絕緣軌道左側(cè)處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,右側(cè)處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將一金屬圓環(huán)自軌道左側(cè)A點(diǎn)由靜止滑下,已知軌道右側(cè)B點(diǎn)與A點(diǎn)等高,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.金屬圓環(huán)從左側(cè)磁場(chǎng)進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼.金屬圓環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,安培力有時(shí)做正功,有時(shí)做負(fù)功C.金屬圓環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,機(jī)械能時(shí)刻在減小D.由于左側(cè)和右側(cè)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬圓環(huán)一定能到滑到右側(cè)B點(diǎn)題型四:帶電粒子在含磁場(chǎng)和電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)10.(2019·黑龍江·大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期末)如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),為最高點(diǎn),為最低點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則()A.小球帶負(fù)電B.小球在從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能減小C.如果加一個(gè)垂直于豎直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球不可能繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)D.如果加一個(gè)垂直于豎直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),細(xì)繩張力可能增大11.(2022·山東·巨野縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)如圖所示,相距為d的兩帶電平行板間同時(shí)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域,帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則()A.小球一定帶負(fù)電B.小球一定帶正電C.兩板間電壓為D.小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為12.(2021·江西·南城縣第二中學(xué)高二階段練習(xí))一束幾種不同的正離子,垂直射入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里,離子束保持原運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn).接著進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束如圖.對(duì)這些離子,可得出結(jié)論(

)A.它們的動(dòng)能一定各不相同 B.它們的電量一定各不相同C.它們的質(zhì)量一定各不相同 D.它們的荷質(zhì)比一定各不相同題型五:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)13.(2022·四川·涼山州西昌天立學(xué)校高二期末)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)生活、儀器電器等方面有廣泛的應(yīng)用。如圖所示,以豎直向上為y軸正方向、水平向右為x軸正方向建立直角坐標(biāo)系,該真空中存在方向沿x軸正方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=5N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。原點(diǎn)O處的粒子源連續(xù)不斷地發(fā)射速度大小和方向一定、質(zhì)量m=1×10-6kg、電荷量的粒子束,粒子恰能在xOy平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g=10m/s2,不計(jì)粒子間的相互作用。求:(1)粒子發(fā)射速度的大?。唬?)若保持E初始狀態(tài)和粒子束的初速度不變,在粒子從O點(diǎn)射出時(shí)立即取消磁場(chǎng),粒子從O點(diǎn)射出后再次運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸過(guò)程中重力所做的功(不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響)。14.(2022·云南省楚雄天人中學(xué)高二階段練習(xí))豎直平面內(nèi)有如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy,第一象限內(nèi)有水平向左,大小相等的勻強(qiáng)電場(chǎng);第三、四象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在y軸P點(diǎn)的水平絕緣光滑的小支架上靜止放置一質(zhì)量m、帶電量為+q的絕緣小球b(恰好在電場(chǎng)邊界外一點(diǎn)),另一與小球b一樣大、質(zhì)量為m、帶電量也為+q的絕緣小球a,從x軸的Q點(diǎn),垂直于x軸以速度v0豎直向上射入第一象限,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后以速度v0沿x軸負(fù)方向與小球b發(fā)生彈性正碰(碰撞時(shí)間極短);小球b過(guò)一段時(shí)間從M點(diǎn)進(jìn)入第三象限的磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)兩球之間的庫(kù)侖力和空氣阻力,重力加速度為g。求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;(2)P點(diǎn)和M點(diǎn)的位置坐標(biāo);(3)若,小球b第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)離x軸最遠(yuǎn)距離hm和最大速度vm。15.(2022·安徽·定遠(yuǎn)縣民族中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示,在xOy坐標(biāo)系內(nèi),圓心角為120°內(nèi)壁光滑、絕緣的圓管ab,圓心位于原點(diǎn)O處,Oa連線與x軸重合,bc段為沿b點(diǎn)切線延伸的直管,c點(diǎn)恰在x軸上。坐標(biāo)系內(nèi)第三、四象限內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E1(未知);在第二象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E2(未知)。在第二、三象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從圓管的a端無(wú)初速度釋放,小球到達(dá)圓管的b端后沿直線運(yùn)動(dòng)到x軸,在bc段運(yùn)動(dòng)時(shí)與管壁恰無(wú)作用力,從圓管c端飛出后在第二象限內(nèi)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓管直徑略大于小球直徑,重力加速度為g。求:(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1的大?。唬?)小球沿圓管ab下滑到達(dá)y軸前的瞬間對(duì)管壁的作用力;(3)Oc間距離,并通過(guò)計(jì)算判斷小球從c端飛出后能否第二次到達(dá)y軸。專(zhuān)題強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題16.(2022·全國(guó)·高二)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下,有一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域。不計(jì)重力,則()A.若電子以相同的速率從右向左飛入,電子也沿直線運(yùn)動(dòng)B.若電子以相同的速率從右向左飛入,電子將向下偏轉(zhuǎn)C.若電子以相同的速率從左向右飛入,電子將向下偏轉(zhuǎn)D.若電子以相同的速率從左向右飛入,電子也沿直線運(yùn)動(dòng)17.(2022·四川省綿陽(yáng)江油中學(xué)高二期中)帶電小球以一定的初速度豎直向上拋出,能夠達(dá)到的最大高度為h1;若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且保持初速度仍為,小球上升的最大高度為h2;若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),且保持初速度仍為,小球上升的最大高度為h3;若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),且保持初速度仍為,小球上升的最大高度為h4,如圖所示。不計(jì)空氣阻力,則()A. B.C. D.18.(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))如圖所示,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)帶電的微粒、、質(zhì)量相等,電量大小分別為、、,已知在該區(qū)域內(nèi),、在紙面內(nèi)分別做半徑為、的勻速圓周運(yùn)動(dòng),且,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.、為異種電荷 B.C.、、均為正電荷 D.無(wú)法比較、的大小19.(2022·重慶·巫溪縣白馬中學(xué)校高二期末)如圖所示,某空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電小球在電磁場(chǎng)中沿直線ab運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于小球的說(shuō)法中正確的是()A.帶負(fù)電B.運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺腷到aC.動(dòng)能一定減少D.電勢(shì)能一定增加20.(2022·四川成都·高二期末)如圖,豎直面(紙面)內(nèi),一層夠長(zhǎng)的粗糙絕緣直桿與水平方向成角固定,所在空間有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球套在桿上,現(xiàn)給球一個(gè)沿桿向下的初速度v,球恰能做勻速運(yùn)動(dòng),且桿對(duì)球恰好無(wú)彈力。下列判定正確的是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為B.若在球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中僅撤去磁場(chǎng),球仍將保持速度v做勻速運(yùn)動(dòng)C.若僅將球的初速度大小變?yōu)?,球?qū)⒆黾铀俣炔粩鄿p小的減速運(yùn)動(dòng)直至靜止D.若僅將球的初速度大小變?yōu)?v,球沿桿運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,克服摩擦力做的功為21.(2022·陜西省黃陵縣中學(xué)高二期末)如圖所示,甲是一個(gè)帶正電的小物塊,乙是一個(gè)不帶電的絕緣物塊,甲、乙疊放在一起靜止于粗糙的水平地板上,地板上方空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)用水平恒力F拉乙物塊,使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地一起水平向左加速運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)階段()A.地面對(duì)乙物塊的摩擦力逐漸減小B.甲、乙兩物塊的加速度逐漸增大C.乙對(duì)甲的摩擦力逐漸增大D.甲對(duì)乙的摩擦力逐漸減小22.(2022·四川成都·高二期末)如圖,一帶電小球用絕緣絲線懸掛在水平天花板上,整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)小球由靜止分別從等高的A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)(絲線均保持伸直狀態(tài))()A.小球所受的洛倫茲力相同 B.絲線所受的拉力相同C.小球的動(dòng)能相同 D.小球的速度相同23.(2022·河北·蠡縣中學(xué)高二期中)如圖所示,一帶正電液滴以水平速度從平行板電容器左邊射入,恰能沿直線飛出,已知感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩極板間的電壓為U,兩極板間的距離為d,重力加速度大小為g,則此液滴的比荷為()A. B. C. D.24.(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))如圖所示,在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與半圓形軌道所在的平面垂直。一個(gè)帶負(fù)電荷的小滑塊由靜止開(kāi)始從半圓形軌道的最高點(diǎn)M滑下到最右端的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(??)A.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)大B.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的加速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)小C.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力比磁場(chǎng)不存在時(shí)小D.滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等25.(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),y軸豎直向上。第Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第Ⅳ象限同時(shí)存在方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一帶電微粒以速度v從x軸上的A點(diǎn)經(jīng)過(guò),恰好從P點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入第Ⅳ象限,然后做圓周運(yùn)動(dòng),從Q點(diǎn)垂直于x軸進(jìn)入第Ⅰ象限,Q點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為d,重力加速度為g。根據(jù)以上信息,下列說(shuō)法正確的是()A.圓周運(yùn)動(dòng)的速度是vB.可以求出微粒在第Ⅳ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C.可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度大小D.可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向26.(2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))如圖所示,一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌跡半徑為。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,方向豎直向下;磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向垂直于紙面向里。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為,則下列說(shuō)法中正確的是()A.液滴帶正電B.液滴的比荷C.液滴的速度大小D.液滴沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)27.(2022·廣東中山·高二期末)如圖所示,足夠長(zhǎng)的導(dǎo)體棒AB水平放置,通有向右的恒定電流I。足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿CD處在導(dǎo)體棒AB的正下方不遠(yuǎn)處,與AB平行。一質(zhì)量為m、電量為+q的小圓環(huán)套在細(xì)桿CD上?,F(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度,圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的圖象不可能是()A. B.C. D.二、多選題28.(2022·陜西·西安高新一中灃東中學(xué)高二期中)如圖所示,空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電小液滴在A點(diǎn)由靜止釋放,沿圖示軌跡運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),B點(diǎn)是軌跡上的最高點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.小液滴帶正電B.小液滴在B點(diǎn)電勢(shì)能最小C.小液滴在最高點(diǎn)B受力平衡D.小液滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變29.(2022·浙江·高二期中)如圖所示,虛線MN右側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從MN左側(cè)以初速度v0水平拋出一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,測(cè)得小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)區(qū)前水平位移和豎直位移之比為2:1,若帶電小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)區(qū)后做直線運(yùn)動(dòng),則有(

)A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.無(wú)法確定E、B的大小,但E和B應(yīng)滿(mǎn)足30.(2022·湖北·襄陽(yáng)四中高二階段練習(xí))如圖所示,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電液滴從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),不計(jì)摩擦阻力,則以下說(shuō)法中正確的是()A.液滴一定帶正電 B.液滴在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小C.從A到C過(guò)程液滴的電勢(shì)能增大 D.從C到B過(guò)程液滴的機(jī)械能增大31.(2022·山東·青島二中高二期中)如圖,一根絕緣細(xì)桿固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桿和磁場(chǎng)垂直,與水平方向成角。桿上套一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球。小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,從A點(diǎn)開(kāi)始由靜止釋放小球,使小球沿桿向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域很大,桿足夠長(zhǎng)。已知重力加速度為g。則下列敘述中正確的是()A.小球運(yùn)動(dòng)的速度先增大后不變B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度先增大到,然后減小到零C.小球的速度達(dá)到最大速度一半時(shí)加速度一定是D.小球的速度達(dá)到最大速度一半時(shí)加速度可能是32.(2022·遼寧·鞍山市鞍鋼高級(jí)中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi),左右兩端點(diǎn)等高,分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放。M、N為軌道的最低點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是(

)A.兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度<B.兩個(gè)小球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力C.小球第一次到達(dá)點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)點(diǎn)的時(shí)間D.在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端最高處,在電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處33.(2022·河南·宜陽(yáng)縣第一高級(jí)中學(xué)高二期中)如圖所示,空間中存在有界正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在電磁場(chǎng)上方某處有一個(gè)電荷量為,質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將小球由靜止釋放,結(jié)果小球恰能沿直線通過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域,已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),則()A.小球穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中動(dòng)能增大B.小球穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電勢(shì)能不變C.小球在電磁場(chǎng)區(qū)域受到的電場(chǎng)力大于重力D.小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域前自由下落的高度為34.(2022·安徽省皖西中學(xué)高二期末)圖所示,實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)線與水平方向成角,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,有一帶電液滴沿虛線L斜向上做直線運(yùn)動(dòng),L與水平方向成角,且,則下列說(shuō)法中正確的是()A.液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.液滴有可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.電場(chǎng)線方向一定斜向上 D.液滴可能帶負(fù)電35.(2022·河北·高二階段練習(xí))如圖所示,在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)量為、帶電荷量為的小球穿在足夠長(zhǎng)的傾斜固定絕緣的直桿上由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且,重力加速度為g,則下列說(shuō)法中正確的是()A.直桿對(duì)小球的彈力方向不變B.直桿對(duì)小球的摩擦力先增大后減小C.當(dāng)小球的速度為時(shí),小球運(yùn)動(dòng)的加速度最大D.小球的最大速度為36.(2022·安徽·歙縣教研室高二期末)如圖所示,在平面內(nèi),x>0的空間區(qū)域存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E=25N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x≥0、y≤3m的區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的磁場(chǎng)。一帶負(fù)電的粒子比荷為0.1C/kg,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以某一初速度射入電、磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)P(4m,3m)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為O點(diǎn)動(dòng)能的0.2倍,且速度方向沿y軸正方向,最后從M(0,5m)點(diǎn)射出電場(chǎng),此時(shí)動(dòng)能為O點(diǎn)動(dòng)能的0.52倍,粒子重力不計(jì)。以下說(shuō)法正確的是()A.粒子在O點(diǎn)所受洛倫茲力大小是P點(diǎn)洛倫茲力的倍B.粒子所受電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向C.從P點(diǎn)到M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2sD.從P點(diǎn)到M點(diǎn)速度變化量的大小為,方向與PO平行37.(2022·四川·成都七中高二期末)如圖所示,空間存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,磁場(chǎng)垂直于紙面向里,一個(gè)帶電小球進(jìn)入此空間后做直線運(yùn)動(dòng),速度方向垂直磁場(chǎng)斜向右上方,與電場(chǎng)方向夾角。已知小球質(zhì)量為,電量為,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,重力加速度為,則()A.小球帶正電B.小球運(yùn)動(dòng)的速度大小為C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D.小球運(yùn)動(dòng)到圖中點(diǎn)時(shí),撤去磁場(chǎng),小球運(yùn)動(dòng)到與點(diǎn)等高位置所用時(shí)間為三、解答題38.(2022·全國(guó)·高二)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)度大小為,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=1×10–6kg,電荷量q=2×10–6C,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=10m/s2.求:(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t。39.(2022·內(nèi)蒙古·阿拉善盟第一中學(xué)高二期末)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(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)帶電粒子所受重力:(1)求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T;(2)為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。40.(2021·遼寧·大連市第一中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示,水平地面OP長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.8,圓弧軌道半徑為R=0.4m,直線PN左側(cè)空間分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C,右側(cè)空間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=500T.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.05kg,帶電量為+q=+1.0×10-4C的小球從0點(diǎn)靜止釋放,g取10m/s2,不計(jì)摩擦力和空氣阻力.求:(1)小球第一次到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大??;(2)小球經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;(3)小球從N點(diǎn)飛出后,落回地面時(shí)距離P點(diǎn)的長(zhǎng)度.41.(2022·重慶市第十一中學(xué)校高二階段練習(xí))有人設(shè)計(jì)了一種利用電磁場(chǎng)分離不同速率帶電粒子的儀器,其工作原理如圖所示。空間中充滿(mǎn)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),一束質(zhì)量為m、電量為-q(q>0)的粒子以不同的速率從P點(diǎn)沿某豎直平面內(nèi)的PQ方向發(fā)射,沿直線飛行到Q點(diǎn)時(shí)進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于該豎直平面,PQ=4l。若速度最大粒子在最終垂直于PT打到M點(diǎn)之前都在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng),且其它速度粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)后最終都能垂直打在PT上的NM范圍內(nèi),PM=8l,PN=6l,若重力加速度大小為g,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(2)粒子速度大小的范圍;(3)磁場(chǎng)穿過(guò)該豎直平面內(nèi)的最小面積。42.(2021·北京市第十二中學(xué)高二期末)質(zhì)量為,帶電荷量為的微粒,以速度與水平方向成進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間,如圖所示,微粒在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,該帶電粒子帶何種電荷.43.(2020·安徽·桐城市第八中學(xué)高二開(kāi)學(xué)考試)如圖所示,豎直平面xOy,其x軸水平,在整個(gè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在第三象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.2T.現(xiàn)有一比荷為=25C/kg的帶電微粒,從第三象限內(nèi)某點(diǎn)以速度v0向坐標(biāo)原點(diǎn)O做直線運(yùn)動(dòng),v0與x軸之間的夾角為θ=45°,重力加速度g=10m/s2.求:(1)微粒的電性及速度v0的大??;(2)帶電微粒在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)所達(dá)到最高點(diǎn)的坐標(biāo).44.(2021·廣西壯族自治區(qū)北流市高級(jí)中學(xué)高二階段練習(xí))如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xoy平面向里,電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出。經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng),MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為θ。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小;(3)A點(diǎn)到x軸的高度h。45.(2021·廣東·廣州市第五中學(xué)高二期中)在互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中固定放置一光滑的絕緣斜面,其傾角為θ,設(shè)斜面足夠長(zhǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場(chǎng)方向豎直向上,如圖所示.一質(zhì)量為m帶電量為q的小球靜止放在斜面的最高點(diǎn)A,小球?qū)π泵娴膲毫η『脼榱悖卺尫判∏虻耐瑫r(shí),將電場(chǎng)方向迅速改為豎直向下,電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,重力加速度為g.(1)小球帶什么電?小球沿斜面下滑速度v多大時(shí),小球?qū)π泵娴膲毫υ俅螢榱???小球從釋放到離開(kāi)斜面一共歷時(shí)多少?46.(2020·重慶市育才中學(xué)高二階段練習(xí))如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB段是水平的,BD段為半徑R=0.25m的半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲,以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg,乙所帶電荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2。(水平軌道足夠長(zhǎng),甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移)(1)甲乙兩球碰撞后,乙恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D,求乙球在B點(diǎn)被碰后的瞬時(shí)速度大?。唬?)在滿(mǎn)足1的條件下,求甲的速度v0;(3)甲仍以中的速度v0向右運(yùn)動(dòng),增大甲的質(zhì)量,保持乙的質(zhì)量不變,求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍。47.(2020·青?!や掖ㄖ袑W(xué)高二期中)如圖所示,質(zhì)量M為5.0kg的小車(chē)以2.0m/s的速度在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng),小車(chē)上AD部分是表面粗糙的水平軌道,DC部分是1/4光滑圓弧軌道,整個(gè)軌道都是由絕緣材料制成的,小車(chē)所在空間內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E大小為50N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為2.0T.現(xiàn)有一質(zhì)量m為2.0kg、帶負(fù)電且電荷量為0.1C的滑塊以10m/s的水平速度向右沖上小車(chē),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為5m/s.滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2.求:(1)求滑塊從A到D的過(guò)程中,小車(chē)與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能;(2)如果滑塊剛過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為76N,求圓弧軌道的半徑r;(3)當(dāng)滑塊通過(guò)D點(diǎn)時(shí),立即撤去磁場(chǎng),要使滑塊不沖出圓弧軌道,求此圓弧軌道的最大半徑.參考答案:1.D【詳解】A.若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,可知小物塊受到的洛倫茲力垂直斜面向上,根據(jù)左手定則可知,小物塊帶負(fù)電荷,故A錯(cuò)誤;BC.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),垂直斜面方向根據(jù)受力平衡可得沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得又聯(lián)立可得可知隨著小物塊速度的增加,小物塊的加速度也逐漸增大,故小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤;D.小物塊在斜面上下滑過(guò)程中,當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí),垂直斜面方向根據(jù)受力平衡可得解得此時(shí)小物塊的速度為故D正確。故選D。2.D【詳解】A.若微粒帶正電,它受豎直向下的重力、水平向左的電場(chǎng)力和斜向右下的洛倫茲力,則電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力不能平衡,微粒不能做直線運(yùn)動(dòng),因此微粒應(yīng)帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;B.粒子如果做勻變速運(yùn)動(dòng),重力和電場(chǎng)力不變,而洛倫茲力隨速度變化而變化,且洛倫茲力方向與速度方向垂直,故粒子不能沿直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;CD.粒子受力情況如下圖由平衡條件可知聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。3.ACD【詳解】A.由于小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域后沿直線運(yùn)動(dòng),則一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,故A正確;B.小球在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能不變,重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,所以小球穿過(guò)電磁區(qū)域的過(guò)程中電勢(shì)能增大,故B錯(cuò)誤;C.對(duì)小球受力分析可知,小球受到的洛倫茲力與重力垂直,且兩個(gè)力的合力與電場(chǎng)力等大反向,因此電場(chǎng)力大于重力,故C正確;D.設(shè)小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為v,由受力平衡可得解得小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域前自由落體,根據(jù)速度位移關(guān)系解得故D正確。故選ACD。4.B【詳解】AB.由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以重力與電場(chǎng)力的合力為0,電場(chǎng)力方向豎直向上,小球帶正電,故A錯(cuò)誤,B正確;C.從,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,故C錯(cuò)誤;D.由于小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有電場(chǎng)力做功,小球機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤。故選B。5.AD【詳解】設(shè)三個(gè)微粒的電荷量均為q,a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),說(shuō)明洛倫茲力提供向心力,重力與電場(chǎng)力平衡,電場(chǎng)力豎直向上,因?yàn)榱W訋д姡噪妶?chǎng)方向豎直向上,即mag=qEb在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到重力方向豎直向下,洛倫茲力方向豎直向上,電場(chǎng)力豎直向上,三力平衡,則mbg=qE+qvBc在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到重力方向豎直向下,洛倫茲力方向豎直向下,電場(chǎng)力豎直向上,三力平衡,則mcg+qvB=qE聯(lián)立可得mb>ma>mc故AD正確,BC錯(cuò)誤。6.AD【詳解】A.小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球在豎直方向一定受力平衡,則

①解得

②故A正確;B.小球所受電場(chǎng)力方向與重力方向相反,為豎直向上,則小球帶正電。若小球沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),則小球所受洛倫茲力方向指向圓心,和細(xì)線拉力的合力共同提供向心力,剪斷細(xì)線瞬間,小球速度大小不會(huì)發(fā)生突變,所以此時(shí)洛倫茲力一定不足以提供小球仍做半徑為L(zhǎng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,小球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng),與題意不符,因此細(xì)線未斷時(shí),小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.設(shè)小球運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,根據(jù)牛頓第二定律有

③聯(lián)立②③解得

④故C錯(cuò)誤;D.小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),洛倫茲力與繩的拉力T方向相反,根據(jù)牛頓第二定律有

⑤聯(lián)立②③⑤解得

⑥故D正確。故選AD。7.C【詳解】A.沿著軌道建立自然坐標(biāo)系,將速度和加速度分解為沿軌道方向和垂直于軌道方向,由于圖二洛倫茲力始終在垂直于軌道方向,不影響沿軌道方向的受力,所以b球和a球同時(shí)到達(dá)軌道的最低點(diǎn);A錯(cuò)誤;BC.第一個(gè)小球從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有第二個(gè)小球從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)過(guò)程中只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有第三個(gè)小球從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中有重力做功、電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有根據(jù)以上公式有可知,c球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度最小。由牛頓第二定律,對(duì)a球得對(duì)b球得所以a?b兩球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí),b球?qū)壍赖膲毫Ω?;B錯(cuò)誤,C正確;D.c球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球運(yùn)動(dòng)到軌道右側(cè)速度減小為0時(shí),電勢(shì)能最大,D錯(cuò)誤。故選C。8.B【詳解】A.在右圖中,因?yàn)槁鍋銎澚偸谴怪庇谒俣确较?,故洛侖茲力不做功;球下落時(shí)只有重力做功,故兩種情況機(jī)械能均守恒,由知兩次球到最低點(diǎn)的速度相等故A錯(cuò)誤;B.小球在最低點(diǎn)時(shí),左圖中重力和支持力的合力提供向心力而右圖中是重力、支持力和洛倫茲力的合力提供向心力可知故B正確;C.兩種情況小球沿斜面向下的加速度在相同位置都相同

為圓弧切線與水平方向的夾角。所以?xún)煞N情況小球的運(yùn)動(dòng)情況相同,故tP=tM故C錯(cuò)誤;D.兩種情況小球機(jī)械能都守恒,所以都能回到出發(fā)點(diǎn)位置,故D錯(cuò)誤。故選B。9.A【詳解】A.金屬圓環(huán)從左側(cè)磁場(chǎng)進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)時(shí),從垂直紙面向外穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小,到垂直紙面向內(nèi)穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。故A正確;B.金屬圓環(huán)從一側(cè)磁場(chǎng)進(jìn)入另一側(cè)磁場(chǎng)過(guò)程中,安培力始終做負(fù)功,其它過(guò)程,安培力不做功。故B錯(cuò)誤;C.穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量不變的過(guò)程中,金屬圓環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,不需要克服安培力做功,機(jī)械能守恒。故C錯(cuò)誤;D.穿過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)的交界位置時(shí),金屬圓環(huán)中會(huì)產(chǎn)生安培力,克服安培力做功,機(jī)械能減小,所以不能運(yùn)動(dòng)到右側(cè)B點(diǎn)。故D錯(cuò)誤。故選A。10.D【詳解】AB.據(jù)題小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),受到重力、電場(chǎng)力和細(xì)繩的拉力,根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知,電場(chǎng)力與重力平衡,則知小球帶正電,小球下降過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,故AB錯(cuò)誤;CD.如果加一個(gè)垂直于豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且小球順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故小球受洛倫茲力背離圓心,若小球受的合力不變,即滿(mǎn)足則小球仍能做圓周運(yùn)動(dòng),且細(xì)繩張力要增大,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。【點(diǎn)睛】本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件,判斷電場(chǎng)力與重力的關(guān)系,確定出小球的電性。加磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)洛倫茲力的方向確定細(xì)繩張力的變化。11.BC【詳解】AB.小球受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速率始終不變,說(shuō)明了重力做功的大小始終等于電場(chǎng)力做功,即電場(chǎng)力等于重力且方向向上,所以小球帶正電荷,故A錯(cuò)誤,B正確;C.由以上的分析可知qE=mg,E=兩極板之間的電壓U=Ed=故C正確;D.小球受到的洛倫茲力提供向心力,所以它運(yùn)動(dòng)的周期T=,由圖可知,小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間僅僅為半個(gè)周期t=T=故D錯(cuò)誤。故選BC。12.D【分析】沿直線通過(guò)速度選擇器的粒子,具有共同的速度大小,進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開(kāi),軌道半徑不等,說(shuō)明粒子比荷不同?!驹斀狻拷猓航?jīng)過(guò)速度選擇器后的粒子速度相同,粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有:即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小:進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開(kāi),軌道半徑不等,根據(jù)公式:v、B相同,R不同,說(shuō)明比荷不同,ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。【點(diǎn)睛】考查速度選擇器的原理和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。13.(1);(2)【詳解】(1)粒子恰能在xOy平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),則粒子在垂直速度方向上所受合外力一定為零。又有電場(chǎng)力和重力為恒力,其在垂直速度方向上的分量不變,而要保證該方向上合外力為零,則洛倫茲力大小不變。因?yàn)槁鍌惼澚Υ笮樗运俣却笮〔蛔?,即粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),則重力、電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力三個(gè)力的合力為零,粒子速度方向和受力情況如圖所示則有解得(2)粒子出射的速度方向與x軸正向夾角為所以撤去磁場(chǎng)后,粒子在水平向右的方向做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后反向加速,豎直向下方向做勻加速運(yùn)動(dòng),粒子從發(fā)射到再次回到y(tǒng)軸的過(guò)程,在水平方向在豎直方向重力做功為解得14.(1);(2)(0,),(,0);(3),【詳解】(1)在第一象限中,小球a做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為ax,經(jīng)過(guò)t1時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由牛頓第二定律豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),加速度為-g,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)立得(2)小球a、b在P點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞,設(shè)碰后兩球速度分別為va、vb,由動(dòng)量守恒由能量守恒聯(lián)立可得,由小球a在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),則P點(diǎn)縱坐標(biāo)為則P點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,);小球b在第二象限做平拋運(yùn)動(dòng),則M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為則M點(diǎn)的坐標(biāo)為(,0)。(3)由(2)可得,小球b進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)水平方向和豎直方向的速度分別為(方向水平向左),(方向豎直向下)小球b進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),受到洛倫茲力及重力,將速度分解,水平向右的大小為速度和方向與x軸負(fù)方向成,大小的速度。其中,則,,即粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)可分解為水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)和入射速度為,方向與x軸負(fù)方向夾角為的在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),由可得,此勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑則小球b第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)離x軸最遠(yuǎn)距離hm此時(shí)小球b的速度最大,為15.(1);(2),豎直向下;(3)小球能第二次到達(dá)y軸【詳解】(1)小球到達(dá)圓管的b端沿直線運(yùn)動(dòng)到x軸,與管壁恰無(wú)作用力,必然是勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)小球受力分析如圖所示,可知解得(2)設(shè)到到達(dá)y軸前瞬間小球速度為v1,設(shè)Oa間距離為R,對(duì)小球的這一過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得此時(shí)小球受到管下壁的彈力,設(shè)為FN,由向心力公式可得聯(lián)立可得由牛頓第三定律可知,球?qū)芟卤诘膹椓ωQ直向下。(3)從c端飛出時(shí),設(shè)速度為v2,由第一問(wèn)受力分析可知可得對(duì)小球從a到b的這一過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得聯(lián)立得以v2到達(dá)x軸,Oc間距離為設(shè)帶電小球在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,洛倫茲力提供向心力則因故小球能第二次到達(dá)y軸。16.D【詳解】AB.若電子從右向左飛入,電場(chǎng)力向上,洛倫茲力也向上,所以向上偏。故AB錯(cuò)誤;CD.若電子從左向右飛入,電場(chǎng)力向上,洛倫茲力向下,由題意知電子受力平衡將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤;D正確。故選D。17.A【詳解】A.小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),豎直方向仍然只受重力,在豎直方向上有則有故A正確;BCD.當(dāng)加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球在豎直方向上受重力和電場(chǎng)力。若小球帶正電,則電場(chǎng)力向上,小球運(yùn)動(dòng)的加速度小球上升的最大高度若小球帶負(fù)電,則電場(chǎng)力向下,小球運(yùn)動(dòng)的加速度小球上升的最大高度若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),由于洛倫茲力改變速度的方向,所以當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小球應(yīng)有水平方向的速度,設(shè)此時(shí)小球的動(dòng)能為,由動(dòng)能定理得由于可能大于,也可能小于,故和無(wú)法比較。故BCD錯(cuò)誤。故選A。18.D【詳解】AB.因、在紙面內(nèi)分別做半徑為、的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則、所受電場(chǎng)力與重力平衡,故、均為正電荷,則有解得因E、m和g相同,故a、b的電量相同;它們?cè)趶?fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),僅由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)可得由題知,且m、B和q相同,故,故AB錯(cuò)誤;CD.由題知,在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),若c帶正電,根據(jù)平衡條件有解得若c帶負(fù)電,根據(jù)平衡條件解得與大小關(guān)系無(wú)法比較,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。19.A【詳解】AC.根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件和受力情況,如圖所示可知,洛倫茲力與速度有關(guān),則微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變。若微粒帶正電,則電場(chǎng)力一定向右,重力豎直向下,不論微粒從b到a,還是從a到b,都不能確保微粒處于平衡狀態(tài),因此微粒一定帶負(fù)電。故A正確;C錯(cuò)誤;B.由上分析可知,微粒帶負(fù)電,則電場(chǎng)力水平向左,重力豎直向下,由于要處于平衡,則洛倫茲力必須斜向右方向,根據(jù)左手定則可知,微粒必須從a到b。故B錯(cuò)誤;D.由于電場(chǎng)力向左,且運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺腶到b。則電場(chǎng)力對(duì)微粒做正功,電勢(shì)能一定減小。故D錯(cuò)誤。故選A。20.D【詳解】A.根據(jù)左手定則判定洛倫茲力的方向垂直于桿向上,對(duì)小球受力分析有解得A錯(cuò)誤;B.若撤去磁場(chǎng),重力與電場(chǎng)力的合力方向垂直于桿向下,則小球還受到桿的彈力與滑動(dòng)摩擦力,小球向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最終靜止,B錯(cuò)誤;C.若僅將球的初速度大小變?yōu)?,則小球受到垂直于桿的彈力與沿桿向上的摩擦力則小球先向下做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為v時(shí),之后做勻速運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;D.由C分析,小球最終以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),由于電場(chǎng)力與重力的合力垂直于桿,則電場(chǎng)力與重力做功的代數(shù)和為0,根據(jù)動(dòng)能定理有則克服摩擦力做的功為,D正確。故選D。21.D【詳解】A.甲受向下的洛倫茲力,隨著速度的增大,洛倫茲力增大,從而使物體與地面間的壓力變大,摩擦力變大,故A錯(cuò)誤;B.地面的摩擦力增大,根據(jù)牛頓第二定律可知,甲、乙兩物塊的加速度減小,故B錯(cuò)誤;CD.甲、乙兩物塊的加速度減小,甲、乙兩物體之間的摩擦力也減小,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。22.C【詳解】AD.小球分別從A、B兩點(diǎn)釋放,經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),速度的方向不同,洛倫茲力的方向也不同,即速度和洛倫茲力都不相同,故A、D錯(cuò)誤;B.因?yàn)榻?jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),速度的方向不同,則洛倫茲力的方向也不同,拉力的大小不同,故B錯(cuò)誤。C.由于洛倫茲力不做功,小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度的大小相同,小球的動(dòng)能相同,選項(xiàng)C正確。故選C。23.D【詳解】水滴進(jìn)入電容器后,受到重力、電場(chǎng)力以及洛倫茲力,并在這三個(gè)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),即這三個(gè)力平衡,所以有解得故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。24.D【詳解】A.由于洛倫茲力不做功,故與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比,滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度不變,故A錯(cuò)誤;B.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的加速度a=則與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比,滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的加速度不變,故B錯(cuò)誤;C.由左手定則可知,滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力向下,而與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比,滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受的向心力不變,故軌道對(duì)滑塊的支持力變大,故滑塊對(duì)軌道的壓力變大,故C錯(cuò)誤;D.由于洛倫茲力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直,不做功,在任意一點(diǎn),滑塊經(jīng)過(guò)時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比均不變,則滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等,故D正確。故選D。25.B【詳解】A.微粒在第Ⅲ象限運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力不做功,從A點(diǎn)到P點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理知由此可求出微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的速度故A錯(cuò)誤;B.微粒在第Ⅳ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=×=故B正確;CD.在第Ⅳ象限,微粒做圓周運(yùn)動(dòng),則有mg=qE由于m、q未知,不能求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,由BqvP=m得B=由于m、q未知,故不能求出磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,故CD錯(cuò)誤。故選B。26.B【詳解】AB.帶電液滴剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)滿(mǎn)足mg=qE電場(chǎng)力向上,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,液滴帶負(fù)電,可得比荷為A錯(cuò)誤,B正確;D.由左手定則可判斷,只有液滴沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),受到的洛倫茲力才指向圓心,D錯(cuò)誤;C.由向心力公式可得聯(lián)立可得,液滴的速度大小為C錯(cuò)誤。故選B。27.B【詳解】由右手螺旋定則可知導(dǎo)體棒下方的磁場(chǎng)垂直紙面向里A.當(dāng)時(shí),小環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)圖象為A,故A正確,不符合題意;BC.當(dāng)時(shí),在豎直方向,根據(jù)平衡條件有此時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有所以小環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),直至停止,所以其圖象的斜率應(yīng)該逐漸增大,故B錯(cuò)誤,符合題意;C正確,不符合題意;D.當(dāng)時(shí),在豎直方向,根據(jù)平衡條件有此時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有所以小環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),直到時(shí),小環(huán)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),故D正確,不符合題意。故選B。28.BD【詳解】AB.A點(diǎn)由靜止釋放,先上運(yùn)動(dòng),液滴速度為零時(shí)只受重力和電場(chǎng)力,且電場(chǎng)力向上大于重力。B點(diǎn)是軌跡上的最高點(diǎn),合力指向凹側(cè),則洛倫茲力向下,速度方向過(guò)B點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)軌跡相切,由左手定則可知小液滴帶負(fù)電。因電場(chǎng)力向上,小液滴帶負(fù)電,可知電場(chǎng)方向豎直向下,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,B點(diǎn)電勢(shì)最高,小液滴在B點(diǎn)電勢(shì)能最小。A錯(cuò)誤,B正確;C.小液滴在最高點(diǎn)B受力不平衡,合力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)。C錯(cuò)誤;D.小液滴的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變,D正確。故選BD。29.AB【詳解】A.小球在進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)前做平拋運(yùn)動(dòng),則根據(jù)題意有得A正確;B.小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后受力分析如圖所示根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)推論則得B正確;CD.由于小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)區(qū)后做直線運(yùn)動(dòng),所在重力、電場(chǎng)力的合力等于洛倫茲力,則有又聯(lián)立解得CD錯(cuò)誤。故選AB。30.CD【詳解】A.從圖中可以看出,帶電粒子由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),說(shuō)明重力和電場(chǎng)力的合力向下,洛倫茲力指向弧內(nèi),根據(jù)左手定則可知,液滴帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;B.從A到C的過(guò)程中,重力正功,而電場(chǎng)力做負(fù)功,洛倫茲力不做功,但合力仍做正功,導(dǎo)致動(dòng)能仍增大,從C到B的過(guò)程中,重力做負(fù)功,電場(chǎng)力做正功,洛倫茲力不做功,但合力卻做負(fù)功,導(dǎo)致動(dòng)能減小,所以滴在C點(diǎn)動(dòng)能最大,故B錯(cuò)誤;C.從A到C過(guò)程液滴克服電場(chǎng)力做功,故電勢(shì)能增加,故C正確;D.除重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化量,從C到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,洛倫茲力不做功,機(jī)械能增大,故D正確。故選CD。31.ABC【詳解】AB.由題意,小球由靜止釋放后沿桿向下運(yùn)動(dòng),一定先做加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知小球受到洛倫茲力方向垂直桿向上,隨著小球速度增大,洛倫茲力增大,球與桿之間的彈力減小,所受摩擦力減小,所以加速度增大,當(dāng)小球速度增大至滿(mǎn)足時(shí),小球與桿之間彈力減小至零,加速度達(dá)到最大值,為之后隨著速度進(jìn)一步增大,小球速度開(kāi)始滿(mǎn)足,則小球開(kāi)始與桿之間再次產(chǎn)生彈力且逐漸增大,小球所受摩擦力增大,當(dāng)摩擦力增大至與重力沿桿向下的分力平衡時(shí),小球加速度減小至零,速度達(dá)到最大值,且此后保持速度不變,故AB正確;CD.設(shè)小球最大速度為vm,則根據(jù)前面分析可知解得小球加速度最大時(shí)的速度大小為因?yàn)樾∏蜥尫潘查g一定滿(mǎn)足聯(lián)立以上三式可得所以當(dāng)小球速度達(dá)到時(shí),小球已經(jīng)進(jìn)入加速度從最大值減小至零的運(yùn)動(dòng)階段,此時(shí)桿對(duì)球的彈力垂直于桿向下,根據(jù)牛頓第二定律有解得故C正確,D錯(cuò)誤。故選ABC。32.BD【詳解】A.對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的小球有得對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的小球有得所以A錯(cuò)誤;B.對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的小球,在最低點(diǎn)有得對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的小球,在最低點(diǎn)有得所以B正確;C.因小球第一次到達(dá)點(diǎn)的過(guò)程中,只有重力做正功,平均速率大,時(shí)間短;而小球第一次到達(dá)點(diǎn)的過(guò)程中,重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,平均速率小,時(shí)間長(zhǎng),C錯(cuò)誤;D.根據(jù)能量守恒,在磁場(chǎng)中的小球上升到最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能還轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,能上升到同高度,而電場(chǎng)中的小球上升到最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能,所以末狀態(tài)的重力勢(shì)能小于初狀態(tài)的重力勢(shì)能,不能上升到原高度,故D正確。故選BD。33.CD【詳解】A.由于小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域后沿直線運(yùn)動(dòng),則一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,故A錯(cuò)誤;B.由于電場(chǎng)力做負(fù)功,所以小球穿過(guò)電磁區(qū)域的過(guò)程中電勢(shì)能增大,故B錯(cuò)誤;C.對(duì)小球受力分析可知,小球受到的洛倫茲力與重力垂直,且兩個(gè)力的合力與電場(chǎng)力等大反向,因此電場(chǎng)力大于重力,故C正確;D.設(shè)小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為v,由受力平衡可得解得因此小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域前自由落體,由可得故D正確。故選CD。34.AC【詳解】AB.帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場(chǎng)線方向的電場(chǎng)力F、垂直于速度方向的洛倫茲力f,由于α>β,這三個(gè)力的合力不可能沿帶電液滴的速度方向,因此這三個(gè)力的合力一定為零,帶電液滴做勻速直線運(yùn)動(dòng),不可能做曲線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng),故A正確,B錯(cuò)誤;CD.若帶電液滴帶正電,且電場(chǎng)線方向斜向上時(shí),帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場(chǎng)線向上的電場(chǎng)力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛倫茲力f作用,這三個(gè)力的合力可能為零,帶電液滴沿虛線L做勻速直線運(yùn)動(dòng);如果帶電液滴帶負(fù)電、或電場(chǎng)線方向斜向下時(shí),帶電液滴所受合力不為零,不可能沿直線運(yùn)動(dòng),故液滴一定帶正電,電場(chǎng)線一定沿斜面向上,故C正確,D錯(cuò)誤;故選AC。35.CD【詳解】C.小球開(kāi)始下滑時(shí)有隨v增大,a增大,當(dāng)時(shí),a達(dá)最大值gsinθ,摩擦力摩擦力先減小,此時(shí)支持力等于0,故C正確;ABD.此后隨著速度增大,洛倫茲力增大,支持力反向增大,此后下滑過(guò)程中有隨v增大,a減小,摩擦力增大,當(dāng)速度達(dá)到時(shí)此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),速度不變,所以整個(gè)過(guò)程中,v先增大后不變,a先增大后減小,故D正確,AB錯(cuò)誤。故選CD。36.ACD【詳解】A.設(shè)初動(dòng)能為Ek,則粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)和M點(diǎn)的動(dòng)能分別為0.2Ek和0.52Ek,根據(jù)可得選項(xiàng)A正確;BC.粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),由動(dòng)能定理粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),由動(dòng)能定理得由以上兩式可得在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差之比等于兩點(diǎn)距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影長(zhǎng)之比;如圖所示,因OM在OP上的投影長(zhǎng)為OQ=3m,可知場(chǎng)強(qiáng)方向正好是沿OP方向,則從P到M在水平方向滿(mǎn)足解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;D.從P到M方向與加速度方向相同,即與電場(chǎng)力方向相同,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反即方向與PO平行,選項(xiàng)D正確。故選ACD。37.AD【詳解】A.帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),則帶點(diǎn)小球受力平衡,由受力分析知小球帶正電,故A正確;B.由受力分析可得由可得故B錯(cuò)誤;C.由受力分析可得由可得故C錯(cuò)誤;D.小球運(yùn)動(dòng)到圖中點(diǎn)時(shí),撤去磁場(chǎng)后小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向先向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至零后向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),減速至零的時(shí)間為所以小球運(yùn)動(dòng)到與點(diǎn)等高位置所用時(shí)間為故D正確。故選AD。38.(1)20m/s,與電場(chǎng)方向夾角為60°;(2)【詳解】(1)小球做勻速直線運(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,則有代入數(shù)據(jù)解得速度v的方向與電場(chǎng)E的方向之間的夾角滿(mǎn)足解得則(2)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直線運(yùn)動(dòng),其初速度為若使小球再次穿過(guò)P點(diǎn)所在的電場(chǎng)線,僅需小球的豎直方向的分位移為零,則有聯(lián)立解得39.(1),;(2)?!驹斀狻浚?)粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力F=qvB,洛倫茲力提供粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,有則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期可得(2)分析知粒子帶正電,為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),需加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向,相互平衡,即qE=qvB電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小E=vB答:(1)求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,周期;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E=vB。40.(1)(2)1.3N,方向豎直向上(3)0【分析】(1)只有電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解P點(diǎn)的速度;(2)根據(jù)動(dòng)能定理求解到達(dá)N點(diǎn)速度,然后根據(jù)向心力公式求解即可;(3)將運(yùn)動(dòng)根據(jù)受力情況進(jìn)行分解,然后根據(jù)水平方向和豎直方向進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)從O到P只有電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可以得到:代入數(shù)據(jù)可以得到:;(2)從O到N根據(jù)動(dòng)能定理可以得到:代入數(shù)據(jù)可以得到:在N點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可以得到:代入數(shù)據(jù)可以得到:根據(jù)牛頓第三定律可知,小球在N點(diǎn)軌道的壓力大小為,方向豎直向上;(3)從N點(diǎn)飛出后,豎直方向只受重力作用,即,則水平方向只受電場(chǎng)力做用,加速度為則水平方向速度減到零,所需時(shí)間為,然后水平方向反向加速,再加速正好到達(dá)P點(diǎn),即落回地面時(shí)距離P點(diǎn)的長(zhǎng)度為零.【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),注意動(dòng)能定理的應(yīng)用,以及運(yùn)動(dòng)的合成分解的應(yīng)用問(wèn)題.41.(1);(2);(3)【詳解】(1)帶電粒子沒(méi)PQ直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明重力和電場(chǎng)力二力平衡,由平衡條件可知解得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(2)進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向沿PQ直線,說(shuō)明圓心在過(guò)Q點(diǎn)垂直P(pán)Q的垂線上,若速度最大粒子

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