带电粒子在复合场中的运动
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1.一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域(如图所示)而没有发生偏转,则 ( )
A.若电子以相同速度v射入该区域,将会发生偏转
B.无论何种带电粒子(不计重力),只要以相同速度v射入都不会发生偏转
C.若质子的速度v′它将向下偏转而做类平抛运动
D.若质子的速度v′>v,它将向上偏转而做类平抛运动
【解析】选B。质子穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,则qvB=qE,v=
,无论何种带电粒子(不计重力),只要v=,均不会发生偏转,故选项A错误,B正确;当v′或v′>v时,qvB≠qE,电场力做功,速度大小、方向发生变化,则洛伦兹力时刻改变,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线,选项C、D错误。
2.如图所示,在xOy平面内,匀强电场的方向沿x轴正向,匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里。一电子在xOy平面内运动时,速度方向保持不变。则电子的运动方向沿 ( )
A.x轴正向 B.x轴负向
C.y轴正向 D.y轴负向
【解析】选C。电子受电场力方向一定水平向左,所以需要受向右的洛伦兹力才能做匀速运动,根据左手定则进行判断可得电子应沿y轴正向运动。
【加固训练】
(多选)如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B,有一个带正电的小球(电荷量为+q、质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是 ( )
【解析】选C、D。A图中小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定增大,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,故一定做曲线运动,故A错误;B图中小球受重力、向上的电场力、垂直向外的洛伦兹力,合力与速度一定不共线,故一定做曲线运动,故B错误;C图中小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则小球做匀速直线运动,故C正确;D图中小球受向下的重力和向上的电场力,合力一定与速度共线,故小球一定做直线运动,故D正确。
3.(2018·北京高考)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是 ( )
A.磁场和电场的方向
B.磁场和电场的强弱
C.粒子的电性和电量
D.粒子入射时的速度
