2020届高考物理二轮复习电场和磁场微专题突破 带电粒子在复合场中的运动问题

带电粒子在复合场中的运动问题

1、医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a b

、均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a b

、之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点间的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV,磁感应强度的大小为0.040T.则血流速度的近似值和电极a b

、的正负为( )

A.1.3m/s,a正,b负

B.2.7m/s,a正,b负

C.1.3m/s,a负,b正

D.2.7m/s,a负,b正

2、如图所示,空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左、场强为E 的匀强电场。有一质量为m,电荷量大小为q的微粒垂直于磁场且以与水平方向成45°角的速度v做直线运动,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )

A.微粒可能做匀加速直线运动

B.微粒可能只受两个力作用

C.匀强磁场的磁感应强度

mg B

qv =

D.匀强电场的电场强度

mg E

q =

3、如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c、d 为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,b、O、d三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是( )

A.小球能越过d点并继续沿环向上运动

B.当小球运动到c点时,所受洛伦兹力最大

C.小球从d点运动到b点的过程中,重力势能减小,电势能增大

D.小球从b点运动到c点的过程中,电势能增大,动能先增大后减小

4、如图所示，粗糙程度相同的足够长的竖直木杆上套有一个带正电的小球，整个装置处在由水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中。小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v t 图象表示正确的是( )

A. B. C. D.

5、磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中,在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上下极板和电阻R连接,上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布,电阻率为ρ。忽略边缘效应,下列判断正确的是( )

A.上板为正极,电流

Bdvab I

Rad d

ρ=

+

B.上板为负极,电流

2

Bvad

I

Rad b

ρ=

+

C.下板为正极,电流

Bdvab I

Rad d

ρ=

+

D.下板为负极,电流

2

Bvad

I

Rad b

ρ=

+

6、如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关闭合,两平行金属极板a、b间有垂直纸面向里的匀强磁场,一束速度为v的带正电粒子正好匀速穿过两板。闭合开关,不计带电粒子的重力。以下说法正确的是( )

A.将滑片P上滑一点,粒子将可能从下极板边缘射出

B.将a极板下移一点,粒子将继续沿直线穿出

C.将滑片P下滑一点,粒子将可能从下极板边缘射出

D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出

7、地面附近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B,如图所示.一带电微粒自距MN为h的高处由静止下落,从P点进入场区,沿半圆弧POQ做匀速圆周运动,经圆弧的最低点O从Q点射出.重力加速度为g,忽略空气阻力的影响.下列说法错误的是( )

A.从P点运动到O点的过程中,微粒的电势能与重力势能之和越来越小

B.微粒进入场区后受到的电场力的方向一定竖直向上

C.从P点运动到点Q的过程中,微粒的电势能先增大后减小

D.微粒进入场区后做匀速圆周运动,

2 E h B g

8、一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.下列说法正确的是( )

A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大

B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大

C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

D.为了使质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速,应使交变电压的周期等于质子的回旋周期

9、在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件.在E、

U,已知半导体薄片F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B, M、N间的电压为

H

中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有( )

A.N端电势高于M端电势

B.磁感应强度越大，MN间电势差越大

U不变

C.将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，

H

D.将磁场和电流分别反向，N端电势低于M端电势

10、如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外．已知在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动．下列说法正确的是( )