高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场 第10讲 带电粒子在复合场中的运动练案-人教版高三全册物理试题.doc

专题三第10讲带电粒子在复合场中的运动

限时：40分钟
一、选择题(本题共6小题，其中1～3题为单选，4～6题为多选)
1．(2018·北京市西城区高三下学期5月模拟)我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用，如图所示为阴极射线管的示意图。玻璃管已抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下，由阴极沿x轴方向飞向阳极，电子掠射过荧光屏，屏上亮线显示出电子束的径迹。要使电子束的径迹向z轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是(D)

A．加一电场，电场方向沿z轴正方向
B．加一电场，电场方向沿y轴负方向
C．加一磁场，磁场方向沿z轴正方向
D．加一磁场，磁场方向沿y轴负方向
[解析]要使电子束的径迹向z轴正方向偏转，若加一电场，电场方向沿z轴负方向；若加一磁场，根据左手定则，磁场方向沿y轴负方向，故选D。
2．(2018·广东省梅州市高三下学期二模)如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。今有质量相同的甲、乙、丙三个小球，其中甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道最高点，则(D)

A．经过最高点时，三个小球的速度相等
B．经过最高点时，甲球的速度最小
C．乙球释放的位置最高
D．甲球下落过程中，机械能守恒
[解析]在最高点时，甲球受洛仑兹力向下，乙球受洛仑兹力向上，而丙球不受洛仑兹力，三球在最高点受合力不同，由牛顿第二定律得：F合＝meq\f(v2,R)，由于F合不同m、R相等，则三个小球经过最高点时的速度不相等，故A错误；由于经过最高点时甲球所受合力最大，甲球在最高点的速度最大，故B错误；甲球经过最高点时的速度最大，甲的机械能最大，小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可知，甲释放时的位置最高，故C错误；洛伦兹力不做功，小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故D正确；故选D。
3．(2018·东北三省四市高三第二次联合模拟)两竖直的带电平行板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，方向如图所示，有一个带电荷量为＋q、重力为G的小液滴，从距离极板上边缘h处自由落下，则带电小液滴通过正交的电场和磁场空间时，下列说法正确的是(B)

A．一定做直线运动 B．一定做曲线运动
C．有可能做匀速直线运动 D．有可能做匀加速直线运动
[解析]若小球进入磁场时电场力和洛伦兹力相等，由于小球向下运动时，速度会增加，小球所受的洛伦兹力增大，将不会再与小球所受的电场力平衡，不可能做匀加速直线运动，也不可能做匀速直线运动。若小球进入磁场时电场力和洛伦兹力不等，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动。综上所述，小球一定做曲线运动，故B正确，ACD错误。
4．(2018·河北省张家口市二模)如图所示，两块平行金属板，两板间电压可从零开始逐渐升高到最大值，开始静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从点P经电场加速后，从小孔Q进入右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界，它与极板的夹角为θ＝30°，小孔Q到板的下端C的距离为L，当两板间电压取最大值时，粒子恰好垂直CD边射出，则(BC)

A．两板间电压的最大值Um＝eq\f(qB2L2,m)
B．两板间电压的最大值Um＝eq\f(qB2L2,2m)
C．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间tm＝eq\f(2πm,3qB)
D．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间tm＝eq\f(πm,6qB)
[解析]M、N两板间电压取最大值时，粒子恰好垂直打在CD板上，所以圆心在C点，CH＝CQ＝L，故半径R1＝L
洛伦兹力提供向心力可得：
qvB＝meq\f(v\o\al(2,1),R1) ①
根据动能定理可得：qUm＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1) ②
联立①②可得：Um＝eq\f(qB2L2,2m)
故A错误，B正确；
分析可知，T＝eq\f(2πR,v) ③
联立①③可得T＝eq\f(2πm,qB) ④
能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间说明粒子在磁场中偏转的角度最大，如图所示，其轨迹与CD边相切于K点

最长时间tm＝eq\f(120°,360°)T ⑤
联立④⑤式得tm＝eq\f(2πm,3qB)
故D错误，C正确。
故选BC。
5．(2018·昭通市二模)磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机，下图为其原理示意图，平行金属板C、D间有匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子