《高考物理一轮复习讲练测》专题42 带电粒子在复合场中的运动（练）（解析版）

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第 42 讲带电粒子在复合场中的运动—练

1．如图所示，在两水平极板间存在的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场垂直纸面向里，一

带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨

迹不会改变

A．粒子所带的电荷量 B．粒子速度的大小 C．电场强度 D．磁感应强度

【答案】 A

点睛：带电粒子进入正交的电场和磁场中，受到电场力和洛伦兹力而做匀速直线运动，根据平衡条件得到

电场力与洛伦兹力的关系，洛伦兹力与速度大小成正比．当洛伦兹力与电场力仍平衡时，粒子的运动轨迹

不会改变．

2．如图，质量为 m的带正电的小球用绝缘轻绳悬挂在 O点，在空间中存在着水平向右的匀强电场，小球

在B点能够静止不动。现在让小球由最低点 A从静止释放。则小球：

A．恰好能运动到 C点

B．过B点时合力为 0

C．向右运动的过程中合力的功率先增大再减小

D．在C点加速度为

【答案】 A

3．如图，长为 l的绝缘轻绳上端固定于 O点，下端系一质量为 m的带负电小球，在小球运动的竖直平面内

有垂直该平面向里的匀强磁场。某时刻给小球一垂直于磁场、水平向右的初速度，小球能做完整的圆周运动。

不计空气阻力，重力加速度为 g。则

A．小球做匀速圆周运动学+科网

B．小球运动过程机械能不守恒

C．小球在最高点的最小速度

D．最低点与最高点的绳子拉力差值大于 6mg

【答案】 D

4．（多选）磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能。如图为磁流体发电机的示

意图。平行金属板 A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带

电粒子)喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果喷入的等离子体速度为 v，两金属板间距离 d，板的面积

为S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向与速度方向垂直，负载电阻为 R。当发电机稳定发电时电动势为

E，电流为 I，则下列说法正确的是

A． A 板为发电机的正极

B．其他条件一定时，v越大，发电机的电动势 E越大

C．其他条件定时，R越大，发电机的输出功率越大

D．板间等离子体的电阻率为

【答案】 BD

【解析】大量带正电和带负电的微粒向里进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所

以正电荷会聚集的 B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到 A板上，故 B板相当于电源的正极，

A板相当于电源的负极，故 A错误；当发电机稳定发电时，即粒子匀速通过，根据平衡条件得：，

解得：，电动势 E与速率 v有关，故 B正确；当外电阻与内阻相等时，发电机的输出功率最大，

故C错误；根据闭合电路的欧姆定律得：，解得：，根据电阻定律得：，

则有等离子体的电阻率为，故 D正确；故选 BD。

【点睛】大量带正电和带负电的微粒向里进入磁场时，由左手定则可以判断正负电荷受到的洛伦兹力方向，

从而确定相当于电源的正负极，从而得出通过电阻的电流方向。抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦

兹力平衡求出发电机的电动势。根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻。

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