磁场3

磁场 第3讲

一、选择题

1．如图所示，MN 是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平

行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一重力不

计的带电粒子从MN 上的O 点以水平初速度v 0射入场区，下列有关判

断正确的是( )

A ．如果粒子回到MN 上时速度增大，则空间存在的一定是电场

B ．如果粒子回到MN 上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场

C ．若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN 上时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场

D ．若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN 所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场

[答案] AD

[解析] 洛伦兹力对带电粒子不做功，不能使粒子速度增大，电场力可对带电粒子做功，动能增大，故A 项正确．若带电粒子以与电场线平行的速度v 0射入，粒子返回速率不变，

故B 、C 项错．由T ＝2πm Bq

知，粒子在磁场中运动的时间与速率无关，故D 项正确． 2．(2010·广东东莞调研)一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( )

A ．此空间一定不存在磁场

B ．此空间一定不存在电场

C ．此空间可能只有匀强磁场，方向与电子速度垂直

D ．此空间可能同时有电场和磁场

[答案] D

[解析] 当空间只有匀强磁场，且电子的运动方向与磁场方向垂直时，受洛伦兹力的作用，会发生偏转，C 不正确．当空间既有电场又有磁场，且两种场力相互平衡时，电子不会发生偏转，A 、B 不正确，D 正确．

3．(2010·成都质检)如图所示，区域中存在着匀强磁场(磁感应强度为B )和匀强电场(场强为E )，且两者平行，但方向相反，质量为m ，电荷量为－q 的粒子(不计重力)沿电场方向以初速度v 0射入，下列说法中正确的是( )

A ．粒子所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外

B ．粒子速度方向保持不变

C ．粒子所受电场力不变

D ．粒子向右的最大位移为m v 02

2qE

[答案] CD

[解析] 由于带电粒子沿平行于磁场的方向射入，而且仅在电场力作用下做直线运动，所以粒子不会受到洛伦兹力的作用，故A 错误；粒子在电场力作用下做匀减速运动然后再做反向匀加速直线运动，故B 错误；粒子所受电场力大小为qE ，且方向和大小保持不变，故C 正确；设粒子向右运动的最大位移为x, 则有v 02＝2ax ，而qE ＝ma ，所以向右的最大

位移为m v 02

2qE

，D 正确． 4．(2010·泰安模拟)如图所示，从S 处发出的热电子经加速电压U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转，不考虑电子本身的重力．设两极板间电场强度为E ，磁感应强度为B ，欲使电子沿直线从电场和磁场区域中通过，只采取下列措施，其中可行的是( )

A ．适当减小电场强度E

B ．适当减小磁感应强度B

C ．适当增大加速电场的宽度

D ．适当增大加速电压U

[答案] AD

[解析] 要想使电子沿直线通过，则必须有q v B ＝qE ，而电子经过加速电场加速时，qU ＝12

m v 2，现在发现电子向上极板偏转，说明电场力大于洛伦兹力，因此需减小电场力或增大洛伦兹力，A 、D 选项正确．

5．(2010·广东珠海质检)一束几种不同的正离子，垂直射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束如图所示．对这些正离子，可得出结论( )

A ．它们的动能一定各不相同

B ．它们的电量一定各不相同

C ．它们的质量一定各不相同

D ．它们的荷质比一定各不相同

[答案] D

[解析] 在电磁场中，正离子受到的洛伦兹力F 洛与电场力F 电相等，从而做直线运动，

有Eq ＝q v B 1，v ＝E B 1，即所有正离子速度都相同，当正离子进入磁场B 2中时，r ＝m v qB 2

，正离子分成几束，则r 不同，荷质比一定各不相同，D 正确．

6．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动，如图所示，由此可以判断

() A．油滴一定做匀速运动

B．油滴可以做变速运动

C．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点

D．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点

[答案]AC

[解析]由于油滴做直线运动，故受力分析如图．若带正电，C项才是合

理的，并且速度恒定，若有变化，F洛即为变力，油滴将做曲线运动．故选A、

C.

7．如图所示，界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E，在PQ 上方有一个带正电的小球A由O静止开始下落，穿过电场和磁场到达地面．设空气阻力不计，下列说法中正确的是()

A．在复合场中，小球做匀变速曲线运动

B．在复合场中，小球下落过程中的电势能减小

C．小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重

力势能的减少量总和

D．若其他条件不变，仅增大磁感应强度，小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变

[答案]BC

[解析]小球受到磁场力，不可能做匀变速曲线运动．电场力做正功，电势能减小，由能量守恒知，B、C项正确．增大磁感应强度，会改变洛伦兹力，进而改变落地点，电场力做功不同，D项错．

8．如图所示，光滑绝缘杆固定在水平位置上，使其两端分别带上等量同种正电荷Q1、Q2，杆上套着一带正电小球，整个装置处在一个匀强磁场中，磁感应强度方向垂直纸面向里，将靠近右端的小球从静止开始释放，在小球从右到左的运动过程中，下列说法中正确的是()

A．小球受到的洛伦兹力大小变化，但方向不变

B．小球受到的洛伦兹力将不断增大

C．小球的加速度先减小后增大

D．小球的电势能一直减小

[答案]AC

[解析]Q1、Q2连线上中点处电场强度为零，从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力指向中点．小球从右向左运动过程中，小球的加速度先减小后增大，C正确．速度先增大后减小，洛伦兹力大小变化，由左手定则知，洛伦兹力方向不变，故A