带电粒子在复合场中的直线运动

一、无约束的运动粒子（物体）

1、匀速直线运动

1．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是                    

A．微粒一定带负电         B．微粒动能一定减小

C．微粒的电势能一定增加   D．微粒的机械能一定增加

2、设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V/m，磁感强度的大小B=0.15T．今有一个带负电的质点以20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向

2、速度选择器

3．(·江西重点中考)如图所示，从离子源发射出的正离子，经加速电压U加速后进入相互垂直的电场(E方向竖直向上)和磁场(B方向垂直纸面向外)中，发现离子向上偏转．要使此离子沿直线通过电磁场，需要        (　　)

A．增加E，减小B              B．增加E，减小U

C．适当增加U                  D．适当减小E

 4. 如图，有一质子以速度v穿过相互垂直的电场和磁场区域没有偏转，则（    ）

    A. 若电子以相同的速度v射入该区域，仍不会偏转

    B. 无论是何种粒子，只要以相同的速度v射入，均不会偏转

    C. 若质子入射速度小于v，它将向下偏转，做类平抛运动

    D. 若质子入射速度大于v，它将向上偏转，其轨迹既不是抛物线，又不是圆弧

5. 一束质子流以一定的速度沿水平平行于板进入平行金属板间，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场B，要使质子沿直线通过，可加一匀强电场场强为E，

    （1）电场的方向；

    （2）质子的速度v0＝?

    （3）若使电场强度增大，质子可从C点射出两板间；若撤去电场，质子可从D点射出两板间；假设C、D关于O点对称，试比较从O、C、D三点射出两板间时，质子的速度大小。

6. 如图所示，一束电子流以速度v沿水平方向射入磁感应强度为B，方向如图的匀强磁场中，为使电子流通过磁场时不发生偏转（不计重力），则在磁场区须加一个匀强电场，则场强为（    ）

    A.，竖直向上            B. Bv，垂直纸面向里

    C.，水平向左            D. Bv，垂直纸面向外

3、电磁流量计

7．(·高考辽宁、宁夏理综)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

【答案】　A

4、磁流体发电机

8. 如图所示，平行板电容器水平放置，连接的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸面内。金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD导线将受到力的作用，则当（    ）

    A. 等离子体从右方入射时，CD受力方向背离GH

    B. 等离子体从右方入射时，CD受力方向指向GH

    C. 等离子体从左方入射时，CD受力方向背离GH

    D. 等离子体从左方入射时，CD受力方向指向GH

5、受力、能量的转化

9、如图10-2所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点滑下，经过轨道端点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点进入板间的运动过程中，以下分析正确的是      (      )

A.其动能将会增大       B．其电势能将会增大                                           

C.小球所受洛伦兹力增大     D．小球所受的电场力将会增大        

10、有一带电量为q，重为G的小球，由两竖直的带电平行板上方自由落下，两板间匀强磁场的磁感强度为B，方向如图1-3-34，则小球通过电场、磁场空间时 (    )

A．一定作曲线运动                 B．不可能作曲线运动

C．可能作匀速运动                  D．可能作匀加速运动

二、受约束的运动粒子（物体）

1）杆约束

11. 如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，水平放置一足够长的绝缘直棒，棒上套着一个带正电的小球，电场强度为E，方向水平向右；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里；小球质量为m，带电量为q，小球沿水平棒滑动时摩擦因数为μ，小球刚开始向右滑动后，求：

    （1）当小球的速度达到何值时它的加速度最大？加速度的最大值是多少？

    （2）小球速度的最大值是多大？

12、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量m，带电量q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球电荷量不变，小球由静止下滑的过程中

A：小球速度一直增大，直到最后匀速

B：小球加速度一直增大

C：小球对杆的弹力一直减小

D：小球所受的洛伦兹力一直增大，直到最后不变

13、如1-3-38图，光滑绝缘细杆MN处于竖直平面内，与水平面夹角为37°，一个范围较大的磁感强度为B 的水平匀强磁场与杆垂直，质量为m的带电小球沿杆下滑到图中的P处时，向左上方拉杆的力为0.4mg，已知环带电量为q．求

⑴环带何种电荷？         

⑵环滑到P处时速度多大？

⑶在离P多远处环与杆之间无弹力作用？　

14. 如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现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，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度（设小球电荷量不变且mg＞μqE）

15．如图11-4-24所示，在空间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，在磁场中有一长为L、内壁光滑且绝缘的细筒MN竖直放置，筒的底部有一质量为m、带电荷量为+q的小球，现使细筒MN沿垂直磁场的方向水平向右匀速运动，设小球带电荷量不变．

（1）若使小球能沿筒壁上升，则细筒运动速度v应满足什么条件？

（2）当细筒运动速度为v0（v0>v）时，试求小球在沿细筒上升高度h时小球的速度大小．

2）面约束

16．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aa＞ab

B．在槽上，a、b两球都做变加速运动，但总有aa＞ab

C．a、b两球沿直线运动的最大位移是sa＜sb

D．a、b两球沿槽运动的时间为ta和tb，则ta＜tb

17．(·广东)如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是                                        (　　)

A．滑块受到的摩擦力不变

B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关

C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下

D．B很大时，滑块可能静止于斜面上

18．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？

19．（辽宁省沈阳四校协作体2012届高三上学期12月份月考）如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大       B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

C．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变       

D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小