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2018年高考物理一轮复习第10章磁场微专题55带电粒子在叠加场中的运动

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                     55 带电粒子在叠加场中的运动

[方法点拨] (1)先确定各场的方向、强弱等,后正确分析带电体受力情况、运动情况,寻
找临界点、衔接点;(2)若带电粒子在叠加场中做匀速直线运动,则重力、电场力与磁场力
的合力为零;(3)若带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动,则重力与电场力等大、反向.
1.如图   1 所示,有一金属块放在垂直于表面              C 的匀强磁场中,当有稳恒电流沿平行平面
C 的方向通过时,下列说法中正确的是(  )


                                     图 1
A.金属块上表面       M 的电势高于下表面       N 的电势
B.电流增大时,M、N        两表面间的电压       U 增大
C.磁感应强度增大时,M、N           两表面间的电压       U 减小
D.金属块中单位体积内的自由电子数越少,M、N                   两表面间的电压       U 越小
2.(多选)如图     2 所示,空间存在水平向左的匀强电场               E 和垂直纸面向外的匀强磁场           B,在
竖直平面内从      a 点沿  ab、ac 方向抛出两带电小球,不考虑两带电小球间的相互作用,两小
球电荷量始终不变.关于小球的运动,下列说法正确的是(  )


                                     图 2
A.沿  ab、ac 方向抛出的带电小球都可能做直线运动
B.若沿   ab 方向做直线运动,则小球带正电,且一定是匀速运动
C.若沿   ac 方向做直线运动,则小球带负电,可能做匀加速运动
D.两小球在运动过程中机械能均保持不变
3.(多选)如图     3 甲所示,绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中
的 O 点,另一端连接带正电的小球,小球电荷量                  q=6×10-7    C,在图示坐标系中,电场方
向沿竖直方向,坐标原点           O 的电势为零.当小球以         2 m/s 的速率绕    O 点在竖直平面内做匀速
圆周运动时,细绳上的拉力刚好为零.在小球从最低点运动到最高点的过程中,轨迹上每点
的电势   φ 随纵坐标     y 的变化关系如图乙所示,重力加速度               g=10  m/s2,则下列判断正确的
是(  )
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                                     图 3
A.匀强电场的场强大小为           3.2×106 V/m
B.小球重力势能增加最多的过程中,电势能减少了                     2.4 J
C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D.小球所受的洛伦兹力的大小为             3 N
4.(多选)太阳风含有大量高速运动的质子和电子,可用于发电.如图                            4,太阳风进入两平
行极板之间的区域,速度为            v,方向与极板平行,该区域中有磁感应强度大小为                     B 的匀强磁
场,方向垂直纸面,两极板间的距离为                L,则(  )


                                     图 4
A.在开关    K 未闭合的情况下,两极板间稳定的电势差为                  BLv
B.闭合开关     K 后,若回路中有稳定的电流           I,则极板间电场恒定
C.闭合开关     K 后,若回路中有稳定的电流           I,则电阻消耗的热功率为           2BILv
D.闭合开关     K 后,若回路中有稳定的电流           I,则电路消耗的能量等于洛伦兹力所做的功
5.如图   5 甲所示,一个质量为        m,电荷量为      q 的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆

上滑动且细杆处于匀强磁场中(不计空气阻力),现给圆环一向右的初速度                             v0,在以后的运
动过程中,圆环的速度-时间图象如图乙所示.则关于圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应
强度  B 和圆环克服摩擦力所做的功           W(重力加速度为      g),下列说法正确的是(  )


                                     图 5
                                                 3mg
A.圆环带负电                                    B.B=  qv0
      1                                          2
C.W=6mv02                                  D.W=9mv02
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6.有一电荷量为-q,重力为           G 的小球,从竖直的带电平行板上方               h 处自由落下,两极板间
匀强磁场的磁感应强度为           B,方向如图     6 所示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时(  )


                                     图 6
A.一定做曲线运动                                  B.不可能做曲线运动
C.有可能做匀速运动                                 D.有可能做匀加速直线运动
7.(多选)磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机,如图                                 7 为其
原理示意图,平行金属板           C、D 间有匀强磁场,磁感应强度为             B,将一束等离子体(高温下电
离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)水平喷入磁场,两金属板间就产生电压.定值

电阻  R0 的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半,与开关                  S 串联接在    C、D  两端,已知两金属板

间距离为    d,喷入气流的速度为         v,磁流体发电机的电阻为           r(R0
	
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