鲁科版高三物理8.3带电粒子在复合场中的运动专项练习（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在如图8－3－15所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内忽略重力，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(　　)

图8－3－15

2. 难度：中等

(2011年福州质检)随着社会生产的发展，大型化工厂已越来越多，环境污染也越来越严重．为减少环境污染，技术人员在排污管末端安装了如图8－3－16所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是(　　)

图8－3－16

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高

C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

D．所测的污水流量Q与U成正比

3. 难度：中等

(2011年辽宁大连双基测试)如图8－3－17所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d、e为圆环上的五个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向，e为ad弧的中点．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是(　　)

图8－3－17

A．小球能运动到c点，且此时所受洛伦兹力最大

B．小球能运动到e点，且此时所受洛伦兹力最小

C．小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

4. 难度：中等

(2011年泉州高三统考)如图8－3－18所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子(不计重力)，以速度v₀沿图示方向恰能直线穿过，则以下分析不正确的是(　　)

图8－3－18

A．如果让平行板电容器左极为正极，则带电粒子必须向上以v₀进入该区域才能直线穿过

B．如果带电粒子以小于v₀的速度沿v₀方向射入该区域，其电势能越来越小

C．如果带负电粒子速度小于v₀，仍沿v₀方向射入该区域，其电势能越来越大

D．无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度v₀进入该区域时，其动能都一定增加

二、计算题

5. 难度：中等

(2010年高考福建理综卷)如图8－3－19所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场．一束同位素离子流从狭缝S₁射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S₂射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上．已知同位素离子的电荷量为q(q＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E₀的匀强电场和磁感应强度大小为B₀的匀强磁场，照相底片D与狭缝S₁、S₂的连线平行且距离为L，忽略重力的影响．

图8－3－19

(1)求从狭缝S₂射出的离子速度v₀的大小；

(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v₀方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式(用E₀、B₀、E、q、m、L表示)．