100考点最新模拟题千题精练9- 13
一．选择题
1．（2018安徽合肥三模）如图所示，两根细长直导线平行竖直固定放置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于a、b两点，点O是ab的中点，杆MN上c、d两点关于O点对称。两导线均通有大小相等、方向相反的电流，通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B=kI/r，其中I为导线中电流大小，r为该点到导线的距离，k为常量。一带负电的小球穿在杆上，以初速度vc由c点沿杆运动到d点。设在c、O、d三点杆对小球的支持力大小分别为Fc、FO、Fd，则下列说法正确的是
A. Fc=Fd B. FO C. 小球做变加速直线运动 D. 小球做匀速直线运动 【参考答案】ABD 【命题意图】本题考查安培定则、磁场叠加原理、洛伦兹力、左手定则、平衡条件及其相关的知识点。 【易错警示】解答此题常见错误为：一是利用安培定则判断两通电直导线之间的磁场方向出错；二是利用左手定则判断带负电小球所受洛伦兹力方向出错；三是对洛伦兹力永远不做功理解掌握不到位。 2．在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1．若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2．小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2，t1和t2的大小比较，以下判断正确的是（ ） A. v1＞v2，t1＞t2 B. v1=v2，t1＞t2 C. v1=v2，t1＜t2 D. v1＜v2，t1＜t2 【参考答案】B 3．如图所示，为研究某种射线装置的示意图。射线源发出的射线以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的中央O点，出现一个亮点。在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场后，射线在板间做半径为r的圆周运动，然后打在荧光屏的P点。若在板间再加上一个竖直向下电场强度为E的匀强电场，亮点又恰好回到O点，由此可知该射线粒子射线源 A. 带正电 B. 初速度为C. 荷质比为D. 荷质比为【参考答案】AD 【名师解析】粒子在向里的磁场中向上偏转，根据左手定则可知，粒子带正电，选项A正确；粒子在磁场 中：；在电磁正交场中：，联立解得，选项D正确 4．如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是 A. 小球可能做匀变速运动 B. 小球一定做变加速运动 C. 小球动能可能不变 D. 小球机械能守恒 【参考答案】BC 【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路 1．正确的受力分析 除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析． 2．正确分析物体的运动状态 找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件 带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况． （1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）． （2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内 做匀速圆周运动． （3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成． 5．如图所示，在矩形区域abcd内有匀强电场和匀强磁场．已知电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于abcd平面，ab边长为 L，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为 v0的速度射入磁场，恰好做匀速直线运动，若撤去电场，其他条件不变，则粒子从c点射出场区(粒子重力 不计)．下列说法正确的是( ) A. 磁场方向垂直abcd平面向外 B. 撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为 C. 若撤去磁场，其他条件不变，则粒子在电场中运动时间为 D. 若撤去磁场，其他条件不变，则粒子射出电场时的速度大小为【参考答案】B v0 【名师解析】由题意可知，粒子所受洛伦兹力方向向下，则受电场力方向向上，所以粒子带负电荷，由左手定则可得，磁场方向垂直abcd平面向里，A错误；撤去电场后，该粒子在磁场中做圆周运动，其运动轨迹如图所示， 由几何关系得，解得，由洛伦兹力提供向心力得，解得，粒 子运动的周期为间为 ，设粒子的偏转角为θ，则，所以，该粒子在磁场中的运动时 ，B正确；若撤去磁场，其他条件不变，则粒子在电场中做类平抛运动，运动时间为 ，C错误；电场与磁场同时存在时，粒子做匀速直线运动，，解得，粒子在 电场中的加速度为，粒子射出电场时沿电场方向的分速度为，则粒子 的速度为，D错误． 【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路 1．正确的受力分析 除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析． 2．正确分析物体的运动状态 找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件 带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况． （1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）． （2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动． （3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成． 6．如图所示，三个完全相同的小球a、b、c带有相同电量的正电荷，从同一高度由静止开始下落，当落下相同高度h1后，a球进入水平向左的匀强电场，b球进入垂直纸面向里的匀强磁场，若它们到达同一水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示，从开始到落到此水平面的时间分别用ta、tb、tc表示，则它们的关系是( ) A. va>vb=vc，ta=tc＜tb B. va=vb=vc，ta=tb=tc C. va＞vb＞vc，ta＜tb＜tc D. va=vb＞vc，ta=tb＞tc 【参考答案】A
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