如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为

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如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点,不计重力,则( )

A.该粒子必带正电荷
B.A、B两点位于同一高度
C.粒子到达C点时的速度最大
D.粒子到达B点后,将沿原曲线返回A点

答案

选A、B、C.

解析

在不计重力情况下,粒子从A点由静止开始向下运动,说明粒子受向下的电场力,带正电,选项A正确.整个过程中只有电场力做功,而A、B两点粒子速度都为零,所以A、B在同一等势面上,选项B正确.运动到C点时粒子在电场力方向上发生的位移最大,电场力做功最多,粒子速度最大,选项C正确.粒子从B点向下运动时受向右的洛伦兹力,将向右偏,故选项D错.

举一反三

地球大气层外有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场.假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里.此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是( )

A．仍做直线运动	B．立即向左下方偏转
C．立即向右上方偏转	D．可能做匀速圆周运动

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空间存在如图所示的匀强电场E和匀强磁场B.下面关于带电粒子在其中运动情况的判断，正确的是( )

A.若不计重力，粒子做匀速运动
的方向可沿y轴正方向，也可沿y轴负方向
B.若不计重力，粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动

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不计重力的负粒子能够在图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是
(　　)

A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过

B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过

C．若粒子向下偏能够飞出极板间，则粒子动能一定减小

D．若粒子向下偏能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变

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如图所示的空间分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，各边界面相互平行，Ⅰ区域存在匀强电场，电场强度E＝1.0×104 V/m，方向垂直边界面向右．Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，磁感应强度分别为B1＝2.0 T、B2＝4.0 T．三个区域宽度分别为d1＝5 m、d2＝d3＝6.25 m，一质量m＝1.0×10－8 kg、电荷量q＝1.6×10－6 C的粒子从O点由静止释放，粒子的重力忽略不计．求：

(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v；
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t；
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.

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(2010年高考广东理综卷)如图甲所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N₁、N₂构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调(如图乙)；右为水平放置的长为d的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N₁，能通过N₂的粒子经O点垂直进入磁场，O到感光板的距离为

，粒子电荷量为q，质量为m，不计重力．

(1)若两狭缝平行且盘静止(如图丙)，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M上，求该粒子在磁场中运动的时间t；
(2)若两狭缝夹角为θ₀，盘匀速转动，转动方向如图乙，要使穿过N₁、N₂的粒子均打到感光板P₁P₂连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围．(设通过N₁的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N₂)

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