新高考2025版高考物理一輪復習微專題小練習專題64帶電粒子在疊加場中的運動

專題64帶電粒子在疊加場中的運動1.[2024·湖南省長沙市](多選)空間內(nèi)存在電場強度大小E＝100V/m、方向水平向左的勻強電場和磁感應強度大小B1＝100T、方向垂直紙面對里的勻強磁場(圖中均未畫出).一質(zhì)量m＝0.1kg、帶電荷量q＝＋0.01C的小球從O點由靜止釋放，小球在豎直面內(nèi)的運動軌跡如圖中實線所示，軌跡上的A點離OB最遠且與OB的距離為l，重力加速度g取10m/s2.下列說法正確的是()A．在運動過程中，小球的機械能守恒B．小球經(jīng)過A點時的速度最大C．小球經(jīng)過B點時的速度為0D．l＝eq\f(\r(2),5)m2.(多選)如圖所示，勻強磁場垂直于紙面對里，勻強電場平行于斜面對下，斜面是粗糙的．一帶正電物塊以某一初速度沿斜面對上滑動，經(jīng)a點后到b點時速度減為零，接著又滑了下來．全程物塊始終受摩擦力，設(shè)物塊所帶電荷量保持不變，則從a到b和從b回到a兩過程相比較()A．加速度大小相等B．由b到a的過程中摩擦產(chǎn)生的熱量更多C．由a到b的時間小于從b回到a的時間D．動能改變量的肯定值相同3．[2024·山東德州市期中]如圖所示，一帶電液滴在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中剛好做勻速圓周運動，其軌跡半徑為R.已知電場的電場強度大小為E，方向豎直向下；磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面對里．不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A．液滴帶正電B．液滴的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(g,E)C．液滴的速度大小v＝eq\f(gR,BE)D．液滴沿逆時針方向運動4.[2024·河北省部分學校大聯(lián)考]如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(視為質(zhì)點)套在長度為L、傾角為θ的固定絕緣光滑直桿OP上，P端下方存在正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向沿PO方向，磁場方向垂直紙面水平向里．現(xiàn)將小球從O端由靜止釋放，小球滑離直桿后沿直線運動，到達Q點時馬上撤去磁場，最終小球垂直打到水平地面上，重力加速度大小為g，不計空氣阻力．求：(1)電場的電場強度大小E以及磁場的磁感應強度大小B；(2)Q點距離地面的高度h.5．[2024·遼寧省葫蘆島市聯(lián)考]如圖所示，以粗糙的水平軌道為x軸，在0～x0之間有方向水平向右的勻強電場，在x0～2x0之間有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面對內(nèi)的勻強磁場．現(xiàn)將電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)從坐標原點O處由靜止釋放．已知滑塊在磁場中做勻速直線運動，重力加速度大小為g，滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ.求：(1)滑塊在運動過程中的最大速度v以及電場的電場強度大小E；(2)滑塊運動的總時間t.6．[2024·重慶市九龍坡模擬](多選)如圖所示，平面直角坐標系的其次象限內(nèi)(稱為區(qū)域Ⅰ)存在水平向左的勻強電場和垂直紙面對里的勻強磁場B1，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從A點以速度v0沿直線AO運動，AO與x軸負方向成37°角．在y軸與MN之間的區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一電場強度最小的勻強電場后，可使小球接著做直線運動到MN上的C點，MN與PQ之間區(qū)域Ⅲ內(nèi)存在寬度為d的豎直向上勻強電場和垂直紙面對里的勻強磁場B2，小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動并恰好不能從右邊界飛出，已知小球在C點的速度大小為2v0，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列結(jié)論正確的是()A．區(qū)域Ⅲ內(nèi)勻強電場的場強大小E3＝eq\f(mg,q)B．區(qū)域Ⅲ內(nèi)勻強磁場的磁感應強度大小B2＝eq\f(mv0,qd)C．小球從A到O的過程中做勻速直線運動，從O到C的過程中做勻加速直線運動D．區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強電場的最小場強大小為E2＝eq\f(4mg,5q)，方向與x軸正方向成53°角向上專題64帶電粒子在疊加場中的運動1．BCD由于電場力做功，故小球的機械能不守恒，A項錯誤；重力和電場力的合力大小為eq\r(（qE）2＋（mg）2)＝eq\r(2)N，方向與豎直方向的夾角為45°斜向左下方，小球由O點到A點，重力和電場力的合力做的功最多，在A點時的動能最大，速度最大，B項正確；小球做周期性運動，在B點時的速度為0，C項正確；對小球由O點到A點的過程，由動能定理得eq\r(2)mgl＝eq\f(1,2)mv2，沿OB方向建立x軸，垂直O(jiān)B方向建立y軸，在x方向上由動量定理得qvyB1Δt＝mΔv，累積求和，則有qB1l＝mv，解得l＝eq\f(\r(2),5)m，D項正確．2．BC物體從a到b向上運動過程，受到的摩擦力f1沿斜面對下，依據(jù)牛頓其次定律可得mgsinθ＋qE＋f1＝ma1，物體從b到a向下運動過程，受到的摩擦力f2沿斜面對上，依據(jù)牛頓其次定律可得mgsinθ＋qE－f2＝ma2，可知兩個過程加速度大小不相等，A錯誤；物體從a到b向上運動過程，受到洛倫茲力垂直斜面對上，則有f1＝μ(mgcosθ－qv1B)，物體從b到a向下運動過程，受到洛倫茲力垂直斜面對下，則有f2＝μ(mgcosθ＋qv2B)，可知向下運動過程的摩擦力肯定大于向上運動過程的摩擦力，依據(jù)Q＝fs相對，可知由b到a的過程中摩擦產(chǎn)生的熱量更多，B正確；由于摩擦力的作用，使得物塊在向上和向下經(jīng)過斜面同一位置時，向上的速度肯定大于向下的速度，則向上運動過程的平均速度肯定大于向下運動過程的平均速度，故向上運動過程的時間肯定小于向下運動過程的時間，C正確；物體從a到b向上運動過程，受到的合力大小為F合＝mgsinθ＋qE＋f1，物體從b到a向下運動過程，受到的合力大小為F′合＝mgsinθ＋qE－f2，可知向上運動受到的合力大于向下運動受到的合力，依據(jù)動能定理可知，向上運動過程動能改變量的肯定值大于向下運動過程動能改變量的肯定值，D錯誤．3．B帶電液滴剛好做勻速圓周運動，應滿意mg＝qE，電場力向上，與場強方向相反，液滴帶負電，可得比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(g,E)，A錯誤，B正確；由左手定則可推斷，只有液滴沿順時針方向運動，受到的洛倫茲力才指向圓心，D錯誤；由向心力公式可得qvB＝meq\f(v2,R)，聯(lián)立可得液滴的速度大小為v＝eq\f(gBR,E)，C錯誤．4．(1)eq\f(mgsinθ,q)，eq\f(mgcosθ,q\r(2gLsinθ))(2)(sinθ＋e