第七節(jié) 粒子在疊加場中運(yùn)動(dòng)-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理專項(xiàng)訓(xùn)練

第七節(jié)粒子在疊加場中運(yùn)動(dòng)需要掌握的內(nèi)容1.疊加場習(xí)題核心思想。疊加場就是磁場與電場疊加可能有重力場，各種場疊加在同一區(qū)域。同時(shí)考慮洛倫茲力、電場力以及重力。當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為直線時(shí)，一定是平衡狀態(tài)勻速直線運(yùn)動(dòng)。通過受力平衡分析出洛倫茲力可以求得粒子速度大小。洛倫茲力不做功，考慮做功只有電場力以及重力做功。經(jīng)典習(xí)題單選題1．空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和水平方向（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力共同作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)。不計(jì)重力，則（

）A．該離子帶負(fù)電B．A、B兩點(diǎn)位于同一高度C．C點(diǎn)時(shí)離子速度最小D．離子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)單選題2．如圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球，小球可沿圓環(huán)自由運(yùn)動(dòng)。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是（）A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的時(shí)洛倫茲力最大B．小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，洛倫茲力的瞬時(shí)功率一直增大C．小球在b點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢能增大，動(dòng)能減小單選題3．2021年中國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。為粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況，某同學(xué)將一小段真空室內(nèi)的電場和磁場理想化為方向均水平向右的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場（如圖），電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若某電荷量為q的正離子在此電場和磁場中運(yùn)動(dòng)，其速度平行于磁場方向的分量大小為v1，垂直于磁場方向的分量大小為v2，不計(jì)離子重力，則（

）A．電場力的瞬時(shí)功率為 B．該離子受到的洛倫茲力大小為qv1BC．v2與v1的比值不斷變大 D．該離子的加速度大小不變單選題4．如圖所示，界面PQ與水平地面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E，在PQ上方有一個(gè)帶正電的小球，第一次讓小球自O(shè)點(diǎn)靜止開始下落，穿過電場和磁場到達(dá)地面，空氣阻力不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．小球穿過電場和磁場區(qū)域過程中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．小球下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于其減少的電勢能C．若僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，其他條件不變，小球下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能比第一次大D．若僅將電場反向，其他條件不變，小球穿過電場和磁場區(qū)域過程電勢能可能一直不變單選題5．空間存在著勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的方向垂直于紙面（平面）向里，電場的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始運(yùn)動(dòng)。下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A． B．C． D．多選題6．帶電粒子在重力場中和磁場中的運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若帶正電小球的初速度為零，可以分解為在水平方向上有兩個(gè)大小相等、方向相反速度。水平向右的速度對應(yīng)的洛倫茲力與小球的重力平衡，水平向左的速度對應(yīng)的洛倫茲力提供小球勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力。設(shè)帶電小球的質(zhì)量為m、電量為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（范圍無限大），重力加速度為g，小球由靜止開始下落，則以下猜想正確的是（）A．兩點(diǎn)間的距離為 B．小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒C．小球下降的最大高度為 D．小球的加速度大小恒為g單選題7．如圖所示，空間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向水平向右，磁場垂直于紙面向里，一個(gè)帶電小球進(jìn)入此空間后做直線運(yùn)動(dòng)，速度方向垂直磁場斜向右上方，與電場方向夾角。已知小球質(zhì)量為，電量為，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，重力加速度為，則（）A．小球帶負(fù)電B．小球運(yùn)動(dòng)的速度大小為C．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為D．小球運(yùn)動(dòng)到圖中點(diǎn)時(shí)，撤去磁場，小球運(yùn)動(dòng)到與點(diǎn)等高位置所用時(shí)間為多選題8．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)電場和勻強(qiáng)磁場組成的混合場區(qū)，該微粒在電場力、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，下列說法正確的是（）A．該微粒一定帶負(fù)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．該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．該電場的場強(qiáng)為多選題9．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，由絕緣材料制成的豎直平行軌道CD、FG與半圓軌道DPG平滑相接，CD段粗糙，其余部分都光滑，圓弧軌道半徑為R，圓心為O，P為圓弧最低點(diǎn)，整個(gè)軌道處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。PDC段還存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一金屬圓環(huán)M，帶有正電荷q，質(zhì)量，套在軌道FG上，圓環(huán)與CD軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。如果圓環(huán)從距G點(diǎn)高為10R處由靜止釋放，則下列說法正確的是（）A．圓環(huán)在CD軌道上不能到達(dá)相同高度處B．圓環(huán)第一次運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（未進(jìn)入磁場區(qū)域）時(shí)對軌道的壓力為21mgC．圓環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功為8mgRD．圓環(huán)最終會靜止在P點(diǎn)10．如圖所示，在豎直面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，y軸豎直。長度L=0.4m、傾角θ=53°的絕緣斜面下端固定在O點(diǎn)；x>0區(qū)域存在正交的勻強(qiáng)磁場與勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.7T，方向垂直坐標(biāo)平面向里，一質(zhì)量m=0.15kg、電荷量q=0.5C的帶正電滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面的頂端A點(diǎn)由靜止沿斜面下滑，離開斜面后恰好做勻速圈周運(yùn)動(dòng)，從y軸上的C點(diǎn)（圖中未畫出）離開磁場?；瑝K與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2。sin53°=0.8，cos53°=0.6。不計(jì)空氣阻力，計(jì)算結(jié)果可用分式表示。（1）求滑塊通過O點(diǎn)時(shí)的速度大小v以及電場的電場強(qiáng)度大小E；（2）求C點(diǎn)的位置坐標(biāo)；（3）若在滑塊離開斜面后運(yùn)動(dòng)半周通過D點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)，立即將電場方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過16°，電場強(qiáng)度增大且勻強(qiáng)電場充滿全部空間，其他情況不變，求滑塊從D點(diǎn)起到第二次通過y軸所用的時(shí)間t。11．如圖所示，y軸豎直向上，x軸水平向右。整個(gè)空間存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的方向沿x軸正方向，電場強(qiáng)度的大小，勻強(qiáng)磁場的方向垂直內(nèi)于xOy平面向紙里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。原點(diǎn)O處有一粒子源可連續(xù)不斷地發(fā)射速度大小和方向一定、質(zhì)量，電荷量的帶正電的微粒，微粒恰能在xOy平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為，不計(jì)微粒間的相互作用。求：(1)微粒的速度的大小和方向；(2)若在這些微粒運(yùn)動(dòng)的過程中，突然只將電場變?yōu)樨Q直向上、場強(qiáng)大小變?yōu)椋髲腛點(diǎn)射出的所有微粒第一次打在y軸上的坐標(biāo)范圍（不考慮電場變化產(chǎn)生的磁場）。12．如圖所示，水平放置的平行金屬板A帶正電，B帶負(fù)電，A、B間距離為d，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，今有一帶電粒子在A、B間豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓運(yùn)動(dòng)，則帶電粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)闀r(shí)針方向，速率為。13．圖示的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi)，它由半徑分別為R和2R的兩個(gè)半圓軌道、半徑為R的兩個(gè)四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成。以水平線MN和PQ為界，空間分為三個(gè)區(qū)域，區(qū)域I和區(qū)域Ⅲ有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域I和Ⅱ有豎直向上的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi)，它與兩根直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（），而軌道的圓弧形部分均光滑。在電場中靠近C點(diǎn)的地方將小環(huán)無初速釋放，設(shè)小環(huán)電量保持不變（已知區(qū)域I和II的勻強(qiáng)電場強(qiáng)大小為E=，重力加速度為g）。求：（1）小環(huán)在釋放時(shí)加速度的大??；（2）小環(huán)第一次通過軌道最高點(diǎn)A時(shí)受到軌道的壓力N的大小；（3）若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時(shí)，在區(qū)域II再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)大小為E′=，討論小環(huán)在兩根直軌道上通過的總路程s總。14．如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強(qiáng)度的大小為E0，E>0表示電場方向豎直向上．t=0時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn)．Q為線段N1N2的中點(diǎn)，重力加速度為g．上述d、E0、m、v、g為已知量．（1）求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）求電場變化的周期T；15．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)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xoy平面向里，電場線平行于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)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過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。

答案第七節(jié)1．B【詳解】A．根據(jù)粒子在A點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，則受到向下的電場力，粒子帶正電，A錯(cuò)誤；B．洛倫茲力不做功，則A、B兩點(diǎn)位于同一高度，B正確；C．A→C電場力做正功，C→B電場力做負(fù)功，C點(diǎn)時(shí)離子速度最大，C錯(cuò)誤；D．離子到達(dá)B點(diǎn)后，向右重復(fù)原來的運(yùn)動(dòng)形式，D錯(cuò)誤。故選B。2．C【詳解】A．小球受到水平向左的電場力和豎直向下的重力，二者等大，其合力方向與水平方向成45°向左下，所以小球運(yùn)動(dòng)到bc的中點(diǎn)之前做加速運(yùn)動(dòng)，之后做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球在bc的中點(diǎn)時(shí)速度最大，此時(shí)洛倫茲力最大，故A錯(cuò)誤；B．洛倫茲力始終與速度方向垂直，所以洛倫茲力的功率一直為零，故B錯(cuò)誤；C．小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程，電場力做正功，所以小球的機(jī)械能增加，從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程，電場力做負(fù)功，小球機(jī)械能減少，所以小球在b點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大，故C正確；D．結(jié)合A選項(xiàng)的分析可知，小球在bc中點(diǎn)時(shí)速度最大，所以小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，動(dòng)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3．D【詳解】A．根據(jù)功率的計(jì)算公式可知P=Fvcosθ，則電場力的瞬時(shí)功率為P=Eqv1，A錯(cuò)誤；B．由于v1與磁場B平行，則根據(jù)洛倫茲力的計(jì)算公式有F洛=qv2B，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的疊加原理可知，離子在垂直于紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沿水平方向做加速運(yùn)動(dòng)，則v1增大，v2不變，v2與v1的比值不斷變小，C錯(cuò)誤；D．離子受到的洛倫茲力大小不變，電場力不變，則該離子的加速度大小不變，D正確。故選D。4．C【詳解】A．小球進(jìn)入混合場后，受重力、電場力、洛倫茲力共同作用，初速度豎直向下，電場力水平向右，洛倫茲力水平向右，因此，合力必不沿豎直方向，故粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力時(shí)刻變化，故合力將會改變，小球做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．小球進(jìn)入混合場后，受重力、電場力、洛倫茲力共同作用，電場力做正功，洛倫茲力不做功，根據(jù)功能關(guān)系可知，小球下落到水平地面時(shí)電場力所做的功等于其減少的電勢能，但是根據(jù)能量守恒可知，小球下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于重力所做的功以及電場力所做的功之和，即電勢能與重力勢能的減少量的總和，故B錯(cuò)誤；C．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度后，將改變洛倫茲力的大小，進(jìn)而影響粒子的落點(diǎn)發(fā)生變化，電場力做功將會改變，落地時(shí)動(dòng)能將會不同，若僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，洛倫茲力增大，洛倫茲力方向向右，故落點(diǎn)會偏離原來位置向右，故電場力做功變大，小球下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能比第一次大，故C正確；D．若僅將電場反向，當(dāng)小球進(jìn)入電磁場時(shí)此時(shí)水平方向上，電場力與洛倫茲力相平衡，但存在豎直方向上的重力，小球存在重力加速度，速度大小發(fā)生改變，故洛倫茲力增大，水平方向平衡打破，小球不可保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，故電勢能發(fā)生改變，D錯(cuò)誤；故選C。5．B【詳解】解法一：AC．在xOy平面內(nèi)電場的方向沿y軸正方向，故在坐標(biāo)原點(diǎn)O靜止的帶正電粒子在電場力作用下會向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可判斷出向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的粒子同時(shí)受到沿x軸負(fù)方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)。AC錯(cuò)誤；BD．運(yùn)動(dòng)的過程中在電場力對帶電粒子做功，粒子速度大小發(fā)生變化，粒子所受的洛倫茲力方向始終與速度方向垂直。由于勻強(qiáng)電場方向是沿y軸正方向，故x軸為勻強(qiáng)電場的等勢面，從開始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次運(yùn)動(dòng)到x軸時(shí)，電場力做功為0，洛倫茲力不做功，故帶電粒子再次回到x軸時(shí)的速度為0，隨后受電場力作用再次進(jìn)入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn)，故B正確，D錯(cuò)誤。故選B。解法二：粒子在O點(diǎn)靜止，對速度進(jìn)行分解，分解為向x軸正方向的速度v，向x軸負(fù)方向的速度v’，兩個(gè)速度大小相等，方向相反。使得其中一個(gè)洛倫茲力平衡電場力，即則粒子的在電場、磁場中的運(yùn)動(dòng)，可視為，向x軸負(fù)方向以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在x軸上方做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。故選B。6．CD【詳解】A．在水平方向上帶電小球受力平衡，則有求得水平速度為豎直面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為周期為兩點(diǎn)間距離為故A錯(cuò)誤；B．小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，洛倫茲力不做功，則小球的機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C．小球下落的最大高度為故C正確；D．小球在水平面內(nèi)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直面內(nèi)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的加速度大小恒為故D正確。故選CD。7．D【詳解】A．小球在電場、磁場、重力場的復(fù)合場中做直線運(yùn)動(dòng)，一定做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，對小球受力分析可知，小球只能帶正電，故A錯(cuò)誤；B．由力的平衡可知求得故B錯(cuò)誤；C．由可知故C錯(cuò)誤；D．小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，撤去磁場，小球只在重力和電場力的合力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，則求得故D正確。故選D。8．AD【詳解】AB．若微粒帶正電，它受豎直向下的重力mg、水平向左的電場力qE和斜向右下的洛倫茲力qvB，微粒不能做直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可知微粒應(yīng)帶負(fù)電，它受豎直向下的重力mg、水平向右的電場力qE和斜向左。上的洛倫茲力qvB，又知微粒恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A，可知微粒應(yīng)該做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由平衡條件可知，得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度電場的場強(qiáng)故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9．ABC【詳解】A．圓環(huán)從G運(yùn)動(dòng)到D的過程中，電場力要做負(fù)功，在CD軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力要做負(fù)功，而洛倫茲力不做功，所以圓環(huán)在CD軌道上不能到達(dá)相同高度處，故A正確。B．根據(jù)題意得從開始到圓環(huán)第一次運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得在P點(diǎn)，由向心力公式有解得由牛頓第三定律知圓環(huán)對軌道的壓力為，故B正確。CD．圓環(huán)最終會在右邊G上方的某點(diǎn)到D處振動(dòng)，對從開始到D的過程，由動(dòng)能定理得解得在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功為故C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。10．（1），；（2）C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，）；（3）【詳解】（1）滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

設(shè)滑塊在斜面上滑動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有解得滑塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有解得因?yàn)榛瑝K在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以滑塊所受的重力與電場力平衡，有解得，電場的電場強(qiáng)度大小為（2）滑塊受到的洛倫茲力提供向心力，有解得OC之間的距離為C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，）（3）電場方向從豎直向上轉(zhuǎn)過16°后，電場方向與速度方向的夾角為滑塊受到的電場力大小變?yōu)橛?jì)算可得因此滑塊從D點(diǎn)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊第一次過y軸上的點(diǎn)為P，滑塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間解得滑塊進(jìn)入第二象限后做類平拋運(yùn)動(dòng)，之后從Q點(diǎn)第二次通過y軸，等效重力加速度大小經(jīng)分析可知解得又解得11．（1），方向?yàn)樾毕蛏吓c電場方向夾角為；（2）【詳解】(1)根據(jù)題意，對粒子進(jìn)行受力分析，受到洛倫茲力、豎直向下的重力和水平向右的安培力三個(gè)力，要使粒子在平面內(nèi)恰好做直線運(yùn)動(dòng)，則粒子受到的合力為零，有解得設(shè)洛倫茲力與電場力夾角為，則有解得根據(jù)左手定則可得速度方向斜向上，根據(jù)幾何關(guān)系可得速度方向與電場方向的夾角為(2)若在這些微粒運(yùn)動(dòng)的過程中，突然只將電場變?yōu)樨Q直向上、場強(qiáng)大小變?yōu)?，有微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得半徑當(dāng)從O點(diǎn)開始電場變?yōu)?，此時(shí)微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸距離O點(diǎn)最近，根據(jù)幾何知識當(dāng)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得軌跡與速度所在的直線和y軸相切，此時(shí)微粒第一次打在y軸上的點(diǎn)距離O點(diǎn)最大，根據(jù)幾何關(guān)系則從O點(diǎn)射出的所有微粒第一次打在y軸上的坐標(biāo)范圍為12．順【詳解】[1]由題意可知，粒子之所以能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是因電場力與重力平衡，所以電場力豎直向上，根據(jù)電場線的方向，則粒子帶負(fù)電，再根據(jù)左手定則可知，粒子沿著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。[2