专题强化训练二 带电粒子在复合场中的运动-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

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第一章：安培力与洛伦兹力
专题强化训练二：带电粒子在复合场中的运动
考点一：带电粒子在叠加场中运动的处理方法
(1)弄清叠加场的组成特点。
(2)正确分析带电粒子的受力及运动特点。
(3)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。
① 若只有两个场，合力为零，则表现为匀速直线运动或静止状态。
② 若受三种场力时，合力为零，粒子做匀速直线运动，其中洛伦兹力 F＝qvB 的方向与速度 v 的方向垂直。
③ 若三场共存时，粒子做匀速圆周运动时，则有 mg＝qE，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即
qvB
＝
m
。
④ 当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。
考点二： 带电粒子在组合场中的运动：“磁偏转”和“电偏转”
粒子垂直进入磁场
(磁偏转)
粒子垂直进入电场
(电偏转)
情景图
受力
洛伦兹力 FB＝qv0B，大小不变、方向始
终与 v0垂直
电场力 FE＝qE，大小、方向不变，为恒力
运动规律
匀速圆周运动
r＝，T＝
类平拋运动
vx＝v0，vy＝t
x＝v0t，y＝t2
θ＝arctan<
运动时间 t＝T＝t＝，具有等时性
动能
洛伦兹力不做功，粒子动能保持不
变
电场力做正功，粒子动能增加
处理方法 结合圆的几何关系及圆周运动规律 运动的合成与分解，类平拋运动的规律
题型一：带电粒子在含磁场的复合场中做直线运动
1．（2020·河北·石家庄二中高二月考）如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成 角，
水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线 斜向上做直线运动， 与水平方向成 角，且 ，则
下列说法中正确的是（　　）
A．液滴一定做匀减速直线运动 B．液滴一定做匀加速直线运动
C．电场方向一定斜向上 D．液滴一定带负电
2．（2021·全国·高二专题练习）带电油滴以水平速度 v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质
量为 m，磁感应强度为 B，则下述说法正确的是（　　）
A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带负电荷，比荷 ＝
C．油滴必带正电荷，电荷量为 D．油滴带什么电荷都可以，只要满足 q＝
3．（2020·浙江金华第一中学高二期中）如图所示，在 、 间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直
纸面水平向外，电场在图中没有标出。一带正电小球从 a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至 b点，则小球（
）
A．从 a到b过程中可能做匀减速运动
B．受到的电场力的方向一定水平向右
C．从 a到b过程中可能做匀加速运动
D．从 a到b过程，克服电场力做功
题型二：带电粒子在含磁场的复合场（电磁场和重力场）中做匀速圆周运动
4．（2021·河北·大厂回族自治县高级实验中学高二期中）如图所示，直角坐标系 xoy 位于竖直平面内，在水平的 x
轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为 B，方向垂直 xoy 平面向里，电场线平行于 y轴。一质量为
m、电荷量为 q的带负电荷的小球，从 y轴上的 A点水平向右抛出。经 x轴上的 M点进入电场和磁场，恰能做匀速
圆周运动，从 x轴上的 N点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为 L，小球过 M点时的速度方向与 x轴正方向
夹角为 θ。不计空气阻力，重力加速度为 g，求：
（1）电场强度 E的大小和方向；
（2）小球从 A点抛出时初速度 v0的大小；
（3）A点到 x轴的高度 h。
5．（2021·湖北·枣阳一中高二月考）如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系 ，在坐标系第一、第四象
限内存在相同的匀强电场，电场方向竖直向上，电场强度 E大小未知第四象限内有垂直 平面向里的匀强磁场，
磁感应强度大小为 B。一带电量为 、质量为 m的小球从第二象限的P点以初速度 沿 x轴正方向抛出，P点的
坐标为 小球恰从坐标原点O进入第四象限做匀速圆周运动，从 Q点离开磁场区域不计空气阻力的影响，
重力加速度为 g求：
（1）小球到达O点的速度大小和方向；
（2）电场强度 E的大小。
（3）O、Q两点间的距离。
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