专题提升六 带电粒子在叠加场中的运动 (分值:100分) 选择题1~9题,每小题10分,共90分。 对点题组练 题组一 带电粒子在叠加场中的直线运动 1.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子仅考虑电场力和磁场力,在达到平衡时,离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点间的距离为4.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为240 μV,磁感应强度的大小为0.030 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为 ( ) 1.3 m/s,a负、b正 1.3 m/s,a正、b负 2.0 m/s,a正、b负 2.0 m/s,a负、b正 2.(多选)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α角,垂直纸面向里的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中正确的是 ( ) 液滴一定做匀速直线运动 液滴一定带正电 电场线方向一定斜向上 液滴有可能做匀变速直线运动 题组二 带电粒子在叠加场中的圆周运动 3.如图所示,空间中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,有一带电液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,重力加速度为g,则液滴做圆周运动的速度大小及方向分别为 ( ) ,顺时针 ,逆时针 ,顺时针 ,逆时针 4.(多选)如图所示,在圆心固定一个带正电的电荷,另一个带正电粒子在库仑力和洛伦兹力共同作用下绕固定电荷做匀速圆周运动,若把两个电荷的电荷量都变为原来3倍后,带电粒子做匀速圆周运动的半径不变、速率不变,不考虑粒子重力作用,则下列说法中正确的是 ( ) 正电粒子顺时针转动 正电粒子逆时针转动 开始时粒子受到洛伦兹力是库仑力的4倍 开始时粒子受到洛伦兹力是库仑力的2倍 题组三 带电粒子在叠加场中的一般曲线运动 5.如图所示,带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场,关于小球运动和受力说法正确的是 ( ) 小球运动过程中的速度不变 小球运动过程的加速度保持不变 小球受到的洛伦兹力对小球做正功 小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右 6.一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动,速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,如图所示,小球飞离桌面后落到地板上,设飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度为v1。撤去磁场,其余的条件不变,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速度为v2,则下列论述错误的是 ( ) s1>s2 t1>t2 v1和v2大小相等 v1和v2方向相同 7.如图所示,空间存在足够大的竖直向上的匀强电场和水平的匀强磁场(垂直纸面向里)。一带正电的小球从O点由静止释放后,运动轨迹如图中曲线OPQ所示,其中P为运动轨迹中的最高点,Q为与O同一水平高度的点。下列关于该带电小球运动的描述,正确的是 ( ) 小球在运动过程中受到的洛伦兹力先增大后减小 小球在运动过程中电势能先增加后减少 小球在运动过程中机械能守恒 小球到Q点后将沿着曲线QPO回到O点 综合提升练 8.(多选)如图所示,O点为固定在竖直平面内光滑绝缘的圆弧轨道MON的最低点,M、N两点位于同一高度,匀强磁场方向与轨道平面垂直。将一个带正电的小球(视为点电荷)自M点由静止释放后,小球在轨道上M、N间做往复运动。下列说法正确的是 ( ) 小球每次经过O点时的速度均相同 小球向右经过O点和向左经过O点时的向心加速度相同 小球每次经过O点时对轨道的压力均相等 小球由M点到O点所用的时间等于由N点到O点所用的时间 9.(多选)如图所示,在垂 ... ...
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