专题强化二 带电粒子在复合场中的运动-2022-2023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）

3.0 cande 2025-05-07 10 4 4.98MB 53 页 3知币
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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．（2022·甘肃·兰州市第二中学高二期中）质量为 、带电荷量为 的小物块，从倾角为 的绝缘斜面上由静止
下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为 ，整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为 ，
如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（　　）
A．小物块一定带正电荷
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为
C．小物块在斜面上运动时做加速度减小，而速度增大的变加速直线运动
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为
2．（2022·湖北·襄阳五中高二阶段练习）质量为 m、电荷量为 q的微粒，以与水平方向成 角的速度 v，从 O点进
入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，
恰好沿直线运动到 A，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）
A．该微粒一定带正电荷 B．微粒从 O到A的运动可能是匀变速运动
C．该磁场的磁感应强度大小为 D．该电场的场强为
3．（2022·陕西·西安高新唐南中学高二期中）如图所示，空间中存在有界正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁
感应强度大小为 B，电场的电场强度大小为 E，在电磁场上方某处有一个电荷量为+q，质量为 m的小球，现将小
球由静止释放，结果小球恰能沿直线通过电磁场区域，已知重力加速度为 g，空气阻力不计，则（　　）
A．小球穿过电磁场区域的过程中动能不变
B．小球穿过电磁场区域的过程中电势能减小
C．小球在电磁场区域受到的电场力大于重力
D．小球进入电磁场区域前自由下落的高度为
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．（2022·广东·广州市南武中学高二阶段练习）如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳
的一端系着一个带电小球，另一端固定于 O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为 a，最低点为 b。不
计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．小球带负电
B．电场力跟重力平衡
C．小球在从 a点运动到 b点的过程中，电势能减小
D．小球在运动过程中机械能守恒
5．（2022·福建·仙游一中高二期中）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向在竖直方向 （与纸面
平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒 a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc。已知在该
区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选
项正确的是（　　）
A．电场方向竖直向上 B．电场方向竖直向下
C．ma>mb>mc D．mb>ma>mc
6．（2022·安徽·定远县育才学校高二阶段练习）如图所示，空间存在竖直向上、大小为 E的匀强电场和沿水平方
向、垂直于纸面向里、大小为 B的匀强磁场，一个质量为 m的带电小球用长为L的绝缘细线吊着悬于O点，给小
球一个水平方向的初速度，小球在竖直面内做匀速圆周运动，细线张力不为零；当小球运动到最低点时剪短细线，
小球仍做半径为L的匀速圆周运动，不计小球的大小，重力加速度为 g，则（　　）
A．小球的带电量为
B．细线未断时，小球沿逆时针方向运动
C．小球运动的速度大小为
D．细线未断时，细线的拉力大小为
题型三：带电粒子在含磁场的复合场（电磁场和重力场）中做变速圆周运动
7．（2022·福建省漳浦第一中学高二期末）如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空､
匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上。P
､
M
､
N分别为轨道的最低点。a
､
b
､
c三个相同的带正电绝缘小
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