带电粒子在复合场中的运动专题练习(含答案)

专题 带电粒子在复合场中运动

1．一个质量为m ，电量为q 的负电荷在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕固定的正电荷做匀速圆周运动，磁场方向垂直

于它的运动平面，作用在负电荷上的电场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是：( )

A ．

4qB

m

B ．

3qB

m

C ．

2qB

m

D ．

qB m

2．如图11-4-5所示，足够长的光滑三角形绝缘槽，与水平面的夹角分别为α和β（α＜β），加垂直于纸面向里的磁场．分别将质量相等、带等量正、负电荷的小球 a 、b 依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上运动的说法正确的是（ ）

A ．在槽上，a 、b 两球都做匀加速直线运动，且a a ＞a b

B ．在槽上，a 、b 两球都做变加速运动，但总有a a ＞a b

C ．a 、b 两球沿直线运动的最大位移是s a ＜s b

D ．a 、b 两球沿槽运动的时间为t a 和t b ，则t a ＜t b

3．一带正电的小球沿光滑水平桌面向右运动，飞离桌面后进入匀强磁场，如图11-4-6所示，若飞行时间t 1后落在地板上，水平射程为s 1，着地速度大小为v 1，撤去磁场，其他条件不

变，小球飞行时间t 2，水平射程s 2，着地速度大小为v 2，则（ ）

A ．s 2＞s 1

B ．t 1＞t 2

C ．v 1＞v 2

D ．v 1=v

4．用绝缘细线悬挂一个质量为m 、带电量为+q 的小球，让它处于右图11-4-7所示的磁感应强度为B 的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角

为α，并被拉直，则磁场运动的速度和方向是（ ）

A ．v =mg /Bq ，水平向右

B ．v =mg /Bq ，水平向左

C ．v =mg tan α/Bq ，竖直向上

D ．v =mg tan α/Bq ，竖直向下

5．如图11-4-8所示，有一电量为q ，质量为m 的小球，从两竖直的带等量 异种电荷的平行板上方高h 处自由下落，

两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，那么带电小球在通过正交电磁场时( ) A ．一定做曲线运动 B ．不可能做曲线运动 C ．可能做匀速直线运动 D ．可能做匀加速直线运动

6．如图11-4-9所示，带电平行板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑轨道上的a 点自由下落，经轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运

动．现使小球从稍低些的b 点开始自由滑下，在经过P 点进

入板间后的运动过程中，以下分析中正确的是( )

A ．其动能将会增大

B ．其电势能将会增大

C ．小球所受的洛伦兹力将会逐渐增大

D ．小球受到的电场力将会增大

7．如图11-4-4-10所示，在长方形abcd 区域内有正交的电磁场，ab =bc /2=L ，一带电粒子从ad 的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从b c 边的中点P 射出，若撤去磁场，则粒子从C 点射出；若撤去电场，则粒子将（重力不计）( ) A ．从b 点射出 B ．从b 、P 间某点射出 C ．从a 点射出 D ．从a 、b 间某点射出 8．如图11-4-11所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a 、b 、c 带有等量同种电荷，已知a 静止，b

向右匀速运动，c 向左匀速运动，比较它们的质量应有（ ）

A ．a 油滴质量最大

B ．b 油滴质量最大

C ．c 油滴质量最大

D ．a 、b 、c 质量一样

图11-4-6

图

图11-4-8

d 图11-4-10

v 图11-4-11 图11-4-5

B 图11-4-7

a

9．如图11-4-12中所示虚线所围的区域内，存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B

的匀强磁场，已知从左侧水平射入的电子，穿过这一区域时未发生偏转，设重力忽略不计，

则在这个区域中的E 和B 的方向可能是（ ） A ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动方向相同 B ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动方向相反

C ．E 竖直向上，B 垂直于纸面向外

D ．

E 竖直向上，B 垂直于纸面向里

10．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向内的匀强磁场，如图11-4-13所示．已知

一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 时速

度为零．C 是曲线的最低点，不计重力．以下说法正确的是（ ）

A ．离子一定带正电

B ．A 、B 两点位于同一高度

C ．离子在C 点速度最大

D ．离子到达B 点后将沿曲线返回A 点

11．如图11-4-14所示，在真空中一个光滑的绝缘的水平面上，有直径相同的两个金属球

A 、C ．质量m A =0.01 kg ，m C =0.005 kg ．静止在磁感应强度

B =0.5 T 的匀强磁场中的

C 球带正电，电量q C =1×10-2 C ．在磁场外的不带电的A 球以速度v 0=20 m/s 进入磁

场中与C 球发生正碰后，C 球对水平面压力恰好为零，则碰后A 球的速度为 ( )

A ．10 m/s

B ．5 m/s

C ．15 m/s

D ．-20 m/s

12．三种粒子（均不计重力）：质子、氘核和 粒子由静止开始在同一匀强电场中加速后，从同一位

置沿水平方向射入图11-4-15中虚线框内区域，虚线框内区域加有匀强电场或匀强磁场，以下对带电粒子进入框内区域后运动情况分析正确的是：( )

A ．区域内加竖直向下方向的匀强电场时，三种带电粒子均可分离

B ．区域内加竖直向上方向的匀强电场时，三种带电粒子不能分离

C ．区域内加垂直纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子均可以分离

D ．区域内加垂直纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子均不可以分离

13．在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O 在匀强磁场中做逆时针方

向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图11-4-16所示，若小球运动到A 点时，由于某种原因，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是（ ）

A ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变

B ．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小

C ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变

D ．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小

14．质量为m ，带正电为q 的小物块放在斜面上，斜面倾角为α，物块与斜面间动摩擦因数为μ，整个斜面处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图11-4-17所示，物块由静止开始沿斜面下滑，设斜面足够长，物块在斜面上滑动能达到的最大速度为多大？若物块带负电量为q ，则物块在斜面上滑动能达到的最大速度又为多大？

15．如图11-4-18所示，套在很长的绝缘直棒上的小圆环，其质量为m ，带电量是+q ，小圆环

可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E ，磁感应强度是B ，小圆环与棒的动摩擦因数为μ，求小圆环由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度．

A C

B 图11-4-13

E

B

e 图11-4-12 v 0 A C

B

E 图11-4-18 B

α 图11-4-17

A O

v 图11-4-15