《（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)45 帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題（含解析）新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)45 帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題（含解析）新人教版（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題 一、選擇題 1．(2018·江蘇二模)(多選)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，固定著傾角為θ的絕緣斜面，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電小物塊以初速度v0沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)滑動(dòng)時(shí)電荷量不變，在小物塊上滑過(guò)程中，其加速度大小a與時(shí)間t的關(guān)系圖像，可能正確的是(　　) 答案　CD 解析　當(dāng)電荷量為－q的帶電小物塊以初速度v0沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，依據(jù)左手定則，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力會(huì)隨著速度減小而減小，其對(duì)斜面的壓力也減小，滑塊受到滑動(dòng)摩擦力會(huì)減小，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊受到的合力會(huì)減小，則加速

2、度也會(huì)減小，因斜面長(zhǎng)度與初速度大小不知，因此可能，滑塊沒(méi)到斜面頂端，加速度減為零，也可能到達(dá)頂端，仍有加速度，且恒定，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤，C、D兩項(xiàng)正確． 2.(2018·天津模擬)如圖所示為“速度選擇器”裝置示意圖，a、b為水平放置的平行金屬板，其電容為C，板間距離為d，平行板內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，a、b板分別帶上等量異號(hào)電荷后，平行板內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子以速度v0經(jīng)小孔進(jìn)入正交電磁場(chǎng)可沿直線OO′運(yùn)動(dòng)，由O′射出，粒子所受重力不計(jì)，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)板帶負(fù)電，其電量為CBv0d B．a(chǎn)板帶正電，其電量為 C．極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E

3、＝Bv0，方向豎直向下 D．若粒子的初速度大于v0，粒子在極板間將向右上方做勻加速曲線運(yùn)動(dòng) 答案　C 解析　A、B、C三項(xiàng)，粒子所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力大小相等、方向相反方可通過(guò)平行金屬板，若粒子帶正電，通過(guò)左手定則判斷洛倫茲力的方向向上，電場(chǎng)力向下，滿足的條件應(yīng)是：a板帶正電；粒子所受洛倫茲力與電場(chǎng)力相等：qv0B＝qE＝q得：E＝Bv0；U＝Bv0d；又Q＝CU＝CBv0d，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確； D項(xiàng)，若該粒子帶正電，且速度增加，洛倫茲力增加，則粒子向上偏轉(zhuǎn)，隨速度的變化，洛倫茲力變化，可知粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，但不是勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 3.(2018·青島一模)如圖，

4、空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外．已知在該區(qū)域內(nèi)，一個(gè)帶電小球在豎直面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若小球帶正電荷，則小球的電勢(shì)能減小 B．若小球帶負(fù)電荷，則小球的電勢(shì)能減小 C．無(wú)論小球帶何種電荷，小球的重力勢(shì)能都減小 D．小球的動(dòng)能可能會(huì)增大 答案　C 解析　A項(xiàng)，若小球帶正電荷，受力情況如圖所示，由左手定則知，小球斜向左下方運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則小球的電勢(shì)能增大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤． B項(xiàng)，若小球帶負(fù)電荷，同理知，小球斜向右下方運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則小球的電勢(shì)能增大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤． C項(xiàng)，無(wú)論小球帶何種電荷，小球的高度都下

5、降，重力勢(shì)能都減小，故C項(xiàng)正確． D項(xiàng)，由于洛倫茲力與速度成正比，所以小球只能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，否則，小球的速度變化，小球所受的洛倫茲力變化，不可能做直線運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 4．(2018·江蘇三模)磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示，等離子體高速?lài)娚涞郊佑袕?qiáng)磁場(chǎng)的管道內(nèi)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向A、B兩金屬板偏轉(zhuǎn)，形成直流電源對(duì)外供電．則(　　) A．僅減小兩板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大 B．僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小 C．僅增加負(fù)載的阻值，發(fā)電機(jī)的輸出功率將增大 D．僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)的總功率將增大 答案　D 解析　A、B兩項(xiàng)，最終電荷

6、受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡， 有：qvB＝q，解得UAB＝Bdv. 只增大入射速度，則電勢(shì)差增大，只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，電勢(shì)差增大，只增大兩板之間的距離，電勢(shì)差也會(huì)增大，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤． C項(xiàng)，依據(jù)電源的輸出功率表達(dá)式P＝()2R，當(dāng)R＝r時(shí)，輸出功率達(dá)到最大，因此僅增加負(fù)載的阻值，發(fā)電機(jī)的輸出功率不一定增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，根據(jù)P總＝EI＝Bdv＝，當(dāng)只增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)的總功率將增大，故D項(xiàng)正確． 5．(2018·揚(yáng)州一模)(多選)如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件樣品置于磁場(chǎng)中，表面與磁場(chǎng)方向垂直，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，三

7、個(gè)電表都有明顯示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．通過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)方向向下 B．接線端2的電勢(shì)低于接線端4的電勢(shì) C．僅將電源E1、E2反向接入電路，電壓表的示數(shù)不變 D．若適當(dāng)減小R1、增大R2，則電壓表示數(shù)一定增大 答案　ABC 解析　A項(xiàng)，根據(jù)安培定則可知，磁場(chǎng)的方向向下，故A項(xiàng)正確； B項(xiàng)，通過(guò)霍爾元件的電流由1流向接線端3，負(fù)電子移動(dòng)方向與電流的方向相反，由左手定則可知，負(fù)電子偏向接線端2，所以接線端2的電勢(shì)低于接線端4的電勢(shì)，故B項(xiàng)正確； C項(xiàng)，當(dāng)調(diào)整電路，使通過(guò)電磁鐵和霍爾元件的電流方向相反，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，即2、4兩接線端的電勢(shì)高低關(guān)系不發(fā)

8、生改變，故C項(xiàng)正確； D項(xiàng)，根據(jù)霍爾電壓UH＝，適當(dāng)減小R1，電磁鐵中的電流增大，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，而當(dāng)增大R2，霍爾元件中的電流I減小，電壓表示數(shù)不一定減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 6．(2018·合肥一模)(多選)如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，接在電壓為U的直流上．在兩板間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電油滴，從距金屬板上端高為h處由靜止開(kāi)始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線中點(diǎn)P進(jìn)入板間．油滴在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是(

9、　　) A．油滴剛進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)的加速度為g B．油滴開(kāi)始下落的高度h＝ C．油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開(kāi) D．油滴離開(kāi)電磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為 答案　ABD 解析　A項(xiàng)，油滴剛進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力大小恰好相等，故合力等于重力G，加速度為g，故A項(xiàng)正確； B項(xiàng)，在P點(diǎn)由題意可知：qE＝qvB 自由下落過(guò)程有：v2＝2gh U＝Ed 由以上三式解得： h＝，故B項(xiàng)正確； C項(xiàng)，根據(jù)左手定則，在P位置時(shí)受洛倫茲力向右，豎直方向在加速，故洛倫茲力在變大，故油滴從右側(cè)金屬板的下邊緣離開(kāi)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理有： mg(h＋L)－qE×＝mv2 得：

10、v＝，故D項(xiàng)正確． 7．(2018·成都模擬)(多選)如圖所示，空間中有一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平且垂直于紙面向外、一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長(zhǎng)桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)，假設(shè)圓環(huán)在回到出發(fā)點(diǎn)以前已經(jīng)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．圓環(huán)在t＝時(shí)剛好到達(dá)最高點(diǎn) B．圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為am＝g＋ C．圓環(huán)從出發(fā)到回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中損失的機(jī)械能為m(v02－) D．圓環(huán)在上升過(guò)程中損失的機(jī)械能等于下落回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中

11、損失的機(jī)械能 答案　BC 解析　A項(xiàng)，由能量守恒可知：洛倫茲力不做功，摩擦力做功使機(jī)械能不斷減小，在同一位置，環(huán)向上的速度大于向下運(yùn)動(dòng)的速度，向上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小，因此在t＝時(shí)，不可能剛好到達(dá)最高點(diǎn)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤； B項(xiàng)，圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，向上運(yùn)動(dòng)的加速度大于向下運(yùn)動(dòng)的加速度，而向上運(yùn)動(dòng)摩擦力越大，則加速度越大，因此環(huán)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，其最大加速度，最大加速度為am＝＝g＋，故B項(xiàng)正確； C項(xiàng)，圓環(huán)從出發(fā)到回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能變化為零，那么機(jī)械能的損失，即為動(dòng)能的減小，根據(jù)動(dòng)能定理，則有，ΔEk＝mv2－mv02，而v＝，因此損失的機(jī)械能為m(v02－)，故C項(xiàng)正確； D項(xiàng)，根據(jù)功能關(guān)系

12、，除重力以外的力做功導(dǎo)致機(jī)械能變化，而環(huán)在上升與下落過(guò)程中，因摩擦力做功值不同，因此環(huán)在上升過(guò)程中損失的機(jī)械能不會(huì)等于下落回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中損失的機(jī)械能，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 8．(2018·河南模擬)(多選)如圖所示，在平行板電容器極板間有場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．左右兩擋板中間分別開(kāi)有小孔S1、S2，在其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，磁場(chǎng)邊界ac中點(diǎn)S3與小孔S1、S2正對(duì)．現(xiàn)有大量的帶電荷量均為＋q、而質(zhì)量和速率均可能不同的粒子從小孔S1水平射入電容器，其中速率為v0的粒子剛好能沿直線通過(guò)小孔S1、S2.粒子的重力及各粒子間的

13、相互作用均可忽略不計(jì)．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．v0一定等于 B．在電容器極板中向上偏轉(zhuǎn)的粒子的速度一定滿足v0> C．質(zhì)量<的粒子都能從ac邊射出 D．能打在ac邊的所有粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定都相同 答案　AB 解析　A項(xiàng)，當(dāng)正粒子向右進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí)，受到的電場(chǎng)力向下，洛倫茲力方向向上，如果大小相等， 即qE＝qv0B1 解得：v0＝ 就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)正確； B項(xiàng)，正粒子向上偏轉(zhuǎn)是因?yàn)橄蛏系穆鍌惼澚Υ笥谙蛳碌碾妶?chǎng)力，即v0>，B項(xiàng)正確； C項(xiàng)，設(shè)質(zhì)量為m0的粒子的軌跡剛好與bc邊相切，如圖所示 由幾何關(guān)系得：R＋R＝， 而R＝， 解

14、得m0＝， 所以m<的粒子都會(huì)從ac邊射出，而<，C項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，質(zhì)量不同的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不同，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 9．(2018·茂名模擬)(多選)如圖所示，金屬棒MN與金屬網(wǎng)PQ之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，PQ與虛線JK之間的區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)與垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，兩個(gè)區(qū)域的寬度均為d.一個(gè)帶正電的微粒貼著MN以初速度v0豎直向上射入場(chǎng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)到PQ時(shí)速度大小仍為v0，方向變?yōu)樗较蛴遥阎亓铀俣葹間，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．微粒在MN與PQ間做勻變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 B

15、．微粒在PQ與JK間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑r＝d C．微粒在PQ與JK間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D．微粒在題述兩個(gè)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為 答案　AD 解析　A項(xiàng)，微粒在MN與PQ間豎直方向受到重力作用，水平方向受到電場(chǎng)力作用，水平方向有d＝·t2，豎直方向有d＝gt2，則知Eq＝mg，在豎直方向有：v0＝gt1，則t1＝或水平方向有t1＝＝，故A項(xiàng)正確； B項(xiàng)，微粒在剛進(jìn)入PQ與JK間時(shí)，受到向下的重力，向上的電場(chǎng)力和向上的洛倫茲力作用，由于B＝，則Bqv0＝qE＝mg，由于重力和電場(chǎng)力平衡，故微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r＝＝＝2d，故B項(xiàng)錯(cuò)誤； C、D兩項(xiàng)，由幾何關(guān)系可知

16、，設(shè)微粒在PQ與JK間運(yùn)動(dòng)的圓心角為α，則sinα＝＝0.5，α＝30°，故所用時(shí)間為t2＝＝＝，所以微粒在題述兩個(gè)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t＝t1＋t2＝，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 10．(2018·衡水三模)在如圖所示的正交電磁場(chǎng)中豎直固定著一個(gè)半徑R＝ m的光滑圓弧，圓弧CD豎直固定，它對(duì)應(yīng)的圓心角為240°，在C的左端有一傾斜的切線光滑軌道AC與水平面夾角θ＝30°.電場(chǎng)強(qiáng)度為E的電場(chǎng)充滿整個(gè)空間，而磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)只分布在圓弧軌道所在的右半側(cè)區(qū)域，已知E和B在數(shù)值上相等，取重力加速度g＝10 m/s2.現(xiàn)在A點(diǎn)安裝一個(gè)彈射裝置，它能以不同速度沿AC方向發(fā)射可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球的

17、質(zhì)量為m，小球射出后能在AC上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．小球一定帶負(fù)電 B．小球在軌道的最低點(diǎn)F處速度最大 C．若小球以初速度v0＝(5＋) m/s射出，則小球會(huì)從D點(diǎn)離開(kāi)軌道 D．若撤去磁場(chǎng)，讓小球以初速度v0＝2 m/s射出，則小球一定不會(huì)脫離軌道 答案　D 解析　A項(xiàng)，小球射出后能在AC上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球所受合力為零，電場(chǎng)力水平向左，則小球帶正電，A項(xiàng)錯(cuò)誤．B項(xiàng)，小球受力如圖所示，電場(chǎng)力與重力的合力與豎直方向夾角為θ＝30°，小球速度最大位置在圖中C點(diǎn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤． C項(xiàng)，重力與電場(chǎng)力的合力：F＝＝，電場(chǎng)力：qE＝mgtanθ＝mg，小球在P

18、點(diǎn)恰好不脫離軌道，此時(shí)軌道對(duì)小球彈力為零，由牛頓第二定律得：F＋qvB＝m，由題意可知：E＝B，解得：v＝ m/s，從A到C過(guò)程小球速度不變，從C到P過(guò)程，由動(dòng)能定理得：－F·2R＝mv2－mv02，解得：v0＝>(5＋) m/s，則小球不會(huì)通過(guò)P到達(dá)D點(diǎn)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，設(shè)當(dāng)小球初速度v1時(shí)，恰好從C點(diǎn)沿圓弧轉(zhuǎn)過(guò)90°到B點(diǎn)，從C到B根據(jù)動(dòng)能定理：FR＝mv12，解得v1＝2m/s，由于v0＝2m/s<2m/s，則小球一定不會(huì)脫離軌道．只有D項(xiàng)正確． 二、非選擇題 11．(2018·長(zhǎng)春模擬)如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝4 v/m，垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的B＝2 T，質(zhì)量

19、為m＝1 kg的帶正電的小物塊A從豎直絕緣墻上的M點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑行h＝0.8 m到達(dá)N點(diǎn)時(shí)離開(kāi)墻面開(kāi)始做曲線運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)P點(diǎn)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度與水平方向成45°角，P點(diǎn)離開(kāi)M點(diǎn)的豎直高度為H＝1.6 m，取g＝10 m/s2試求： (1)A沿墻下滑克服摩擦力做的功Wf (2)P點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離xp. 解析　(1)在N點(diǎn)有：qvNB＝qE 得：vN＝＝＝2 m/s 　　　 由動(dòng)能定理mgh－Wf＝mvN2 代入數(shù)據(jù)解得：Wf＝6 J； (2)在P點(diǎn)三力平衡，qE＝mg， qvB＝qE＝mg 則得：vP＝2 m/s 由動(dòng)能定理，從N到P：mgh′－qEx

20、p＝mvP2－mvN2 g(h′－xp)＝(vP2－vN2)＝2 將h′＝0.8 m，vN＝2 m/s 代入解得：xp＝0.6 m. 12．(2018·湖北模擬)如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xOy直角坐標(biāo)系中，MN與水平x軸平行，在MN與x軸之間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直坐標(biāo)平面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2 N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，從y軸上的P點(diǎn)沿x軸方向以初速度v0＝1 m/s水平拋出一帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m＝2×10－6 kg，電荷量q＝1×10－5 C，g取10 m/s2.已知P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為d0＝0.15 m，MN到x軸距離為d＝0.20 m．(π＝3.14，＝

21、1.414，＝1.732，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (1)求小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至MN邊界所用的時(shí)間； (2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到x軸時(shí)撤去電場(chǎng)，求小球到達(dá)MN邊界時(shí)的速度大?。? 解析　(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：d0＝gt12 得：t1＝＝＝ s≈0.173 s 到達(dá)x軸的速度：v＝＝＝2 m/s 速度偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝ 所以：θ＝60° 小球進(jìn)入混合場(chǎng)后，受到的電場(chǎng)力：qE＝10－5×2＝2×10－5 N，方向向上， 小球的重力：mg＝2×10－6×10＝2×10－5 N方向向下； 小球受到的電場(chǎng)力與重力抵消，則小球在混合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：qvB＝ 代入數(shù)據(jù)可得：r＝0.4 m

22、 由幾何關(guān)系可知，小球的軌跡恰好與MN相切，則小球在混合場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度是60°，設(shè)小球在混合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則： t2＝· 代入數(shù)據(jù)可得：t2＝ s≈0.209 s 小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t＝t1＋t2＝0.173＋0.209＝0.38 s (2)設(shè)撤去電場(chǎng)后小球到達(dá)MN的速度大小為v1，方向與水平方向之間的夾角為α，在x軸下方只有重力做功，則：mgd＝mv12－mv2 解答：v1＝2m/s≈2.8 m/s 13.如圖所示，足夠大的空間內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，xOy是在豎直平面內(nèi)建立的平面坐標(biāo)系，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向外，在一、四象限內(nèi)還存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為

23、E.—帶電粒子從x軸上的C點(diǎn)沿CD方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，CD與－x方向夾角α＝30°，然后從D點(diǎn)進(jìn)入第三象限內(nèi)，重力加速度為g. (1)求粒子的電性以及勻速運(yùn)動(dòng)的速度； (2)欲使粒子進(jìn)入第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要施加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，求此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向； (3)在第(2)問(wèn)的情況下，粒子到達(dá)x軸負(fù)半軸的M點(diǎn)(未畫(huà)出)，且OM＝OC，求OC的長(zhǎng)度以及在第三象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間． 答案　(1)正電　　(2)E　豎直向上　(3) 解析　(1)粒子帶正電，從C到D運(yùn)動(dòng)過(guò)程，受力如圖所示． qvBsin30°＝qE，解得v＝. (2)欲使粒子在第三象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 qE′＝mg 又qE＝mgtan30° 聯(lián)立解得E′＝E，方向豎直向上． (3)如圖所示，O′D垂直v，由幾何知識(shí)知道O′D平分∠ODM， ∠O′DM＝∠O′MD＝30° MD的垂直平分線必與x軸交于O′點(diǎn)，即O′為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心 qvB＝ r＋rsin30°＝OM＝OC 聯(lián)立解得r＝，OC＝ 由圖知道：∠MO′D＝120° 所以在第三象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t t＝T T＝ 所以t＝. 12