(完整版)高中物理磁场专题

七、带电粒子在复合场中的运动 测试题1．如图，在两个平行板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电磁场方向射入场中，射出时发现粒子的动能减少了。

为使粒子射出时动能有所增加，不计重力的情况下，可采取的办法是（ ） A ．增大粒子射入时的速度B ．减小磁场的磁感应强度C ．增大电场的电场强度D ．改变粒子的带电性质2．如图所示，质量为m 、带电量为＋q 的三个相同的带电小球A 、B 、C ，从同一高度以初速度v 0水平抛出，B 球处于竖直向下的匀强磁场中，C球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为t A 、t B 、t C ，落地时的速度大小分别为v A 、v B 、v C ，则以下判断正确的是（ ） A ．t A =t B =t C B ．t A =t C <t BC ．v B <v A <v CD ．v A =v B <v C3．如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V 1从M 点沿斜面上滑，到达N 点时速度为零，然后下滑回到M 点，此时速度为V 2（V 2＜V 1）。

若小物体电荷量保持不变，OM ＝ON ，则（ ）A ．小物体上升的最大高度为22124V V gB ．从N 到M 的过程中，小物体的电势能逐渐减小C ．从M 到N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D ．从N 到M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小4．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。

一带电粒子a （不计重力）以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。

若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b （不计重力）仍以相同 初速度由O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子b （ ）A ．穿出位置一定在O′点下方B ．穿出位置一定在O′点上方C ．运动时，在电场中的电势能一定减小D ．在电场中运动时，动能一定减小5．如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线前进。

那么（ ）A ．粒子带正、负电荷都有可能B ．粒子做匀减速直线运动C ．粒子做匀速直线运动D ．粒子做匀加速直线运动6．一带正电的小球，系于长为l 的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O 点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E 。

已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。

现先把小球拉到图中的P 1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。

已E B + + + + +－ － － － － EP 2 O P 1O M N知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P 1点等高的P 2点时速度的大小为（ ）A ．glB ．gl 2C ．gl 2D ．07．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd ，顶点a 、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。

若将一个带负电的粒子置于b 点，自由释放，粒子将沿着对角线bd 往复运动。

粒子从b 点运动到d 点的过程中（ ）A ．先作匀加速运动，后作匀减速运动B ．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C ．电势能与机械能之和先增大，后减小D ．电势能先减小，后增大8．一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球，在匀强电场E 电中沿与竖直方向成θ角斜向下做直线运动。

已知它仅受重力和电场力的作用，设小球在一段时间内机械能变化为ΔE ，则（ ）A ．若ΔE=0，E 电一定是某确定值B ．若ΔE=0，E 电可能有多个值C ．若ΔE>0，E 电一定是某确定值D ．若ΔE<0，E 电可能有多个值9．如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a 和b ，分别与电源的正负极相连．a 、b 板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P 点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v 1．现使a 板不动，保持开关S 打开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P 点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v 2；下列说法中正确的是（ ）A ．若开关S 保持闭合，向下移动b 板，则v 2> v 1B ．若开关S 闭合一段时间后再打开，向下移动b 板，则v 2> v 1C ．若开关S 保持闭合，无论向上或向下移动b 板，则v 2= v 1D ．若开关S 闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动b 板，则v 2< v 110．真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。

在电场中，若将一个质量为m 、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°。

现将该小球从电场中某点以初速度v 0竖直向上抛出。

那么，运动过程中（取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）（ ）A ．小球受到的电场力的大小为3mg/4B ．小球从抛出点至最高点的电势能变化量－9mv 02/32C ．运动过程中小球的最小动能的大小9mv 02/50D ．如果抛出时的动能为4J ，则小球落回到同一高度时的动能是15J11．如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，质量为m ，带电量为q 的粒子以v 与磁场垂直，与电场成45°角射入恰能做匀速直线运动。

则电场强度E 的大小为 ，磁感应强度B 的大小为 。

12．将导体放在沿x 方向的匀强磁场中，并通有沿y 方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。

利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。

磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于a 的正方形，放在沿x 正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y 方向、电流强度为I 的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电量为e ，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U 。

那么导体 （填“上”或“下”）侧面电势较高，磁场的磁感应强度是。

13．如图所示，小球m，+q套在很长的绝缘直棒上，可在棒上滑动，将棒竖直放在匀强磁场和匀强电场中，方向如图。

已知电场强度E，磁感应强度B，小球与棒间摩擦因数μ，则小球由静止沿棒下落的最大加速度为，最大速度为。

（小球带电量不变）14．如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面，处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中，有一质量为m、带电量为-q的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为_________，未知电场的最小场强的大小为__________，方向沿________________。

15．已知如图，匀强电场方向水平向右，场强E=1.5×106V/m，丝线长L=40cm，上端系于O 点，下端系质量为m=1.0×10-4kg，带电量为q=+4.9×10-10C的小球，将小球从最低点A由静止释放，那么，小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角为，摆动过程中小球的最大速度约为。

（保留两位有效数字sin37°=0.6；cos37°=0.8；tan37°=0.75）16．如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。

杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10-6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10-6C，质量m=1.0×10-2kg。

现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。

（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，取g=10m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大?（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少?17．如图所示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N/C，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T一带电量q=+0.2C、质量m=0.4kg的小球由长l=0.4m的细线悬挂于P点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点P正下方的坐标原点O时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过O点正下方的N点.（g=10m/s2），求：（1）小球运动到O点时的速度大小；（2）悬线断裂前瞬间拉力的大小；（3）ON间的距离。

18．如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz （x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上）．匀强磁场方向与Oxy 平面平行，且与x 轴的夹角为45°，重力加速度为g ．（1）一质量为m 、电荷量为q +的带电质点沿平行于z 轴正方向以速度v 0做匀速直线运动，求满足条件的电场强度的最小值E min 及对应的磁感应强度B ；（2）在满足（1）的条件下，当带电质点通过y 轴上的点P （0，h ，0）时，撤去匀强磁场，求带电质点落在Oxz 平面内的位置； （3）当带电质点沿平行于z 轴负方向以速度v 0通过y 轴上的点P （0，h ，0）时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x 轴，问电场强度E 和磁感应强度B 大小满足什么条件？参考答案1． 答案：BC2．答案：AD3． 答案：AD4． 答案：C5． 答案：B6．答案：B7． 答案：D8． 答案：AD9．答案：BC10．答案：ABC11．答案：mg/q；qv12．答案：上；neaU/I13．答案：g ；mg qB E Bμ+ 14．答案：mω/q ；mgsinθ/q ；沿斜面向下15．答案：74°；1.4m/s.解析：由qE/mg=3/4，即tanθ=3/4，得复合场与竖直向成θ=37°，所以小球摆至最高点时与竖B直向成α=37°×2=74°；由21sin (1cos )02m qEl mgl mv θθ--=-，得v m =1.4m/s . 16．答案：（1）a=3.2m/s 2 ；（2）h 1=0.9m ；（3）ΔE P ＝8.4×10－2J.17． 答案：（1）2m/s;（2）8.2N;（3）3.2m18．答案0min 0(1) E =, B=;(2)(,0,2;22mg h v E B q qv q qh==。