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专题09 磁场（包含复合场）一、选择题1【2017安徽省黄山市屯溪一中高三第二次月考】如图所示是氢原子中电子绕核做圆周运动的示意图。电子绕核运动，可等效为环形电流，此环形电流的大小为I1。现在沿垂直于圆轨道平面的方向加一磁感应强度为B的外磁场，设电子的轨道半径不变，而它的速度大小发生变化，若用I2表示此时环形电流的大小，则当B的方向 A垂直于纸面向里时，I2 I1 B垂直于纸面向外时，I2 I1 C垂直于纸面向里时，I2 I1【答案】AB考点：洛伦兹力、电流定义式、圆周运动【名师点睛】考查库仑力和洛伦兹力提供向心力做圆周运动和电流的定义，掌握向心力的来源，理解左手定则的内容，注意负电荷的洛伦兹力的方向判定。电子在电场力作用下，做匀速圆周运动，从而产生电流，当加上不同方向的磁场时，向心力发生变化，电子的速度也随之变化，电流也变化。2.【2017湖南省衡阳市第八中学高三实验班第一次质检】如图7所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)A仅增大U1，d将增大 B仅增大U1，d将减小 C仅增大U2，d将增大 D仅增大U2，d将减小【答案】A考点：带电粒子在电场及磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在磁场中的运动类型的题关键在确定圆心和半径，然后由向心力公式可确定半径公式，由几何关系即可求解。3.【2017湖南省衡阳市第八中学高三实验班第一次质检】如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是 A.圆环可能做匀减速运动B.圆环可能做匀速直线运动C.圆环克服摩擦力所做的功可能为D.圆环克服摩擦力所做的功不可能为【答案】BC【解析】当qv0Bmg，圆环受到向上的支持力，故圆环受到摩擦力而做减速运动停止，速度在减小，洛仑兹力减小，杆所受的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动；由动能定理可知圆环克服摩擦力所做的功为，故A错误，C正确；当qv0B=mg时即当时，圆环不受摩擦力作用而做匀速直线运动，选项B正确；当qv0Bmg时，圆环受到杆的向下的弹力，从而受到摩擦力作用而做减速运动，当满足qvB=mg时，圆环不受杆的弹力及摩擦力作用而做匀速运动，此时的速度为，则此过程中摩擦力做功为，故选项D错误；故选BC.考点：洛伦兹力；动能定理【名师点睛】此题是对洛伦兹力及动能定理的考查；关键是分析洛伦兹力与重力的大小关系，从而分析摩擦力的情况，然后分析圆环的运动情况，最后根据动能定理来讨论摩擦力做功的情况.4.【2017吉林省松原市油田高中高三上学期第一次段考】如上图所示，小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作用力而做曲线运动，从M点运动到N点，如图所示，过轨迹上M、N两点的切线MM和NN将轨迹MN上方的空间划分为四个区域，由此可知，磁铁可能处在哪个区域()A区 B区 C或区 D均不可能【答案】D考点:曲线运动、磁现象、磁场。【名师点睛】合力方向与轨迹的关系：无力不拐弯，拐弯必有力。曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，或者说合力的方向总是指向轨迹的“凹”侧。5.【2017江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】下列选项中所列各物理量的关系式，全部用到了比值定义法的有（ ）A， B，C， D，【答案】B考点：比值定义法【名师点睛】比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。6.【2017江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为的圆柱形桶内有的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出。现有一粒子源发射比荷为的正粒子，粒子束中速度分布连续，当角时，出射粒子速度v的大小是（ ）A B C D【答案】B【解析】离子从小孔a射入磁场，与ab方向的夹角为，则离子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心，画出轨迹如图，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角为：，则离子的轨迹半径有关系：，由牛顿第二定律得： ，解得：，故选项B正确。考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律【名师点睛】离子束不经碰撞而直接从出身孔射出，即可根据几何知识画出轨迹，由几何关系求出轨迹的半径，即可由牛顿第二定律求速度v。7.【2017山西省临汾市第一中学高三10月月考】如图所示，在直角三角形abc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长。一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（ ）A B C D【答案】A考点：带电粒子在磁场中的运动【名师点睛】考查电场力与洛伦兹力，及向心力，并运用牛顿第二定律来解题，同时结合几何关系来确定已知长度与半径的关系本题关键之处是画出正确的运动图。8.【2017黑龙江省大庆市高三上学期第一次质量检测】在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P+在磁场中转过30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+A在电场中的加速度之比为1:1 B在磁场中运动的半径之比为3:1C在磁场中转过的角度之比为1:2 D离开电场区域时的动能之比为1:3【答案】CD考点：带电粒子在电场及磁场中的运动【名师点睛】磁场中的圆周运动问题重点是要找出半径，然后通过合理的作图画出粒子的运动轨迹，基本就可以解决问题了，磁场中的轨迹问题是高考特别喜欢考查的内容，而且都是出大题，应该多做训练。9.【2017吉林省长春市高三质量检测】如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子,最后粒子恰好从e点射出,则 ( ) A如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出B如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从f点射出C如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d点射出D只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从e点射出所用时间最短【答案】A考点：带电粒子在磁场中的运动【名师点睛】本题要掌握粒子圆周运动的半径公式，由几何关确定圆心的位置，及由半径的公式确定半径的大小，由转过的角度确定时间。10.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】如图所示，在I、两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角DAC=30，边界AC与边界MN平行，区域宽度为d。质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入,入射速度垂直AD且垂直磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则A粒子在磁场中的运动半径为B粒子距A点0.5d处射入，不会进入区C粒子距A点1.5d处射入，在I区内运动的时间为D能够进入区域的粒子，在区域内运动的最短时间为【答案】CD【解析】粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：其中： ；解得：r=d，故A错误；画出恰好不进入区的临界轨迹，如图所示：结合几何关系，有：；故从距A点0.5d处射入，会进入区，故B错误；粒子距A点1.5d处射入，在区内运动的轨迹为半个圆周，故时间为：，故C正确；从A点进入的粒子在磁场中运动的轨迹最短（弦长也最短），时间最短，轨迹如图所示：轨迹对应的圆心角为60，故时间为：，故D正确故选CD。考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题是常见的带电粒子在磁场中运动的问题，画出轨迹，运用几何关系和牛顿第二定律等知识进行求解。11.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】如图所示，范围足够大、磁感应强度为B的匀强磁场垂直于xoy平面向里，两质量相等的粒子带等量异种电荷，它们从x轴上关于O点对称的两点同时由静止释放，运动过程中未发生碰撞，不计粒子所受的重力.则A两粒子沿x轴做圆周运动 B运动过程中，若两粒子间的距离等于初始位置间的距离时，它们的速度均为零C运动过程中，两粒子间的距离最小时，它们的速度沿X轴方向的分量VX可能不为零D若减小磁感应强度，再从原处同时由静止释放两粒子，它们可能会发生碰撞 【答案】BD考点：带电粒子在磁场中的运动【名师点睛】本题关键分析两个粒子的受力情况，来判断其运动情况，分析时，要抓住洛伦兹力与速率成正比的特点，由公式分析轨迹的曲率半径的变化.12.【2017河南省开封市高三上学期定位考试】如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是() A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大【答案】D【解析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图从图中可以看出，安培力FA先变小后变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先变小后变大；故选D.考点：物体的平衡【名师点睛】三力平衡的动态分析问题是一中常见的问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变、大小变，第三个力的大小和方向都变，根据平行四边形定则做出力的图示分析即可。13.【2017四川省龙泉中学等五校高三上学期第一次联考】下列关于物理学思想方法的叙述错误 的是（）A探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B加速度、磁感应强度的定义都运用了比值法C光滑的水平面，轻质弹簧等运用了理想化模型法D平均速度、合力、有效值等概念的建立运用了等效替代法【答案】B考点：物理问题的研究方法14.【2017甘肃省兰州第一中学高三9月月考】质量为m的通电细杆放在倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图3所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 【答案】CD考点：安培力；物体的平衡【名师点睛】此题考查物体的平衡问题；注意对物体受力分析，根据物体的受力的情况判断杆是否要受到摩擦力的作用，即可判断摩擦力是否是零。15.【2017河北省定州中学高三（高补班）上学期第二次月考】如图所示，在两磁极之间放一培培养皿，磁感线垂直培养皿，皿内侧壁有环状电极A，中心有电极K，皿内装有电解液，若不考虑电解液和培养皿之间的阻力，当通以如图所示电流时，则（ ）A电解液将顺时针旋转流动B电解液静止不动C若将滑动变阻器的滑片向左移动，则电解液旋转流动将变慢D若将磁场的方向和电流的方向均变为和原来相反，则电解液转动方向不变【答案】AD【解析】电解液中当通以如图所示电流时，将电解液看成无数个幅条状导体组成，每根导体中电流从环边缘流向K，由左手定则判断可知，电解液所受的安培力方向沿顺时针，因此电解液将顺时针旋转流动，故A正确，B错误；若将滑动变阻器的滑片向左移动，其有效电阻减小，电路中电流增大，由知，电解液所受的安培力增大，则电解液旋转流动将变快，故C错误；若将磁场的方向和电流的方向均变为和原来相反，由左手定则可知安培力方向不变，则电解液转动方向不变，故D正确考点：考查了安培力【名师点睛】解决本题时要理解电解液旋转的原因：受到安培力，知道判断安培力方向的法则是左手定则，明确安培力方向与磁场方向和电流方向有关16.【2017河北省定州中学高三（高补班）上学期第二次月考】关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（ ）A电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B电荷在电场中一定受电场力作用C电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【答案】B考点：考查了电场力和洛伦兹力【名师点睛】电荷在电场中一定受到电场力作用，在磁场中不一定受到洛伦兹力作用规定正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反根据左手定则判断洛伦兹力方向与磁场方向的关系17.【2017河北省衡水中学高三摸底联考】如图所示，在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，三个相同带正电的粒子，比荷为，先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域，粒子在运动过程中只受到磁场力作用，已知编号为的粒子恰好从F点飞出磁场区域，编号为的粒子恰好从E点飞出磁场区域，编号为的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域，则（ ）A编号为的粒子在磁场区域内运动的时间为B编号为的粒子在磁场区域内运动的时间为C三个粒子进入磁场的速度依次增加D三个粒子在磁场内运动的时间依次增加【答案】C考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题以带电粒子在磁场中运动的相关问题为情境，考查学生综合分析、解决物理问题能力带电粒子在磁场中的运动，关键的就是确定圆心和轨迹后由几何知识确定出半径。18.【2017湖南省长沙市长郡中学高三摸底测试】如图所示，同一平面内有两根平行的无限长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间且与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点的磁感应强度大小为，已知距一无限长直导线d处的磁感应强度大小，其中为常量，I为无限长直导线的电流大小，下列说法正确的是（ ）A、b点的磁感应强度大小为B、若去掉导线2，b点的磁感应强度大小为C、若将导线1中电流大小变为原来的2倍，b点的磁感应强度为0D、若去掉导线2，再将导线1中电流大小变为原来的2倍，a点的磁感应强度大小仍为【答案】BD考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【名师点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据右手螺旋定则判断导线周围磁场方向是解题的前提。19.【2017四川省三台中学高三上学期第二次月考】物理学中,科学家处理物理问题用到了多种思想与方法,根据你对物理学的学习,关于科学家的思想和贡献,下列说法错误的是A.重心和交变电流有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想B.牛顿通过斜面实验提出了“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推”的科学推理方法C.用质点来代替实际物体、用点电荷来代替带电体都是采用了理想化模型的方法D.奥斯特通过实验观察到电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系【答案】B【解析】重心及交变电流有效值的建立均采用了等效替代的思想；故A正确伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法故B错误质点是理想化模型，故采用了理想化模型的方法；故C正确奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系；故D正确本题选错误的，故选B.考点：物理问题的研究方法；物理学史【名师点睛】在学习物理知识的同时，我们还学习科学研究的方法，常用的方法有：控制变量法、等效替代法、理想实验法、类比法等等并且要熟记相关科学家的主要贡献。20.【2017河北省定州中学高三上学期第二次月考】速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示，则下列相关说法中正确的是A该束带电粒子带正电B速度选择器的P1极板带负电C能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小【答案】ACD考点：质谱仪；速度选择器【名师点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径。21.【2017河北省定州中学高三上学期第二次月考】如图所示，a、b为竖直正对放置的平行金属板构成的偏转电场，其中a板带正电，两板间的电压为U，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为B，一比荷为带正电粒子以速度为v0从两板中间位置与a、b平等方向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场，运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场，设M、N两点距离为x（M、N点图中未画出）。则以下说法中正确的是A只减小磁感应强度B的大小，则x减小B只增大初速度v0的大小，则x减小C只减小偏转电场的电压U的大小，则x不变D只减小为带电粒子的比荷大小，则x不变【答案】C考点：带电粒子在电场及磁场中的运动【名师点睛】考查粒子做类平抛运动与匀速圆周运动的处理规律，掌握圆周运动的半径公式，注意运动的合成与分解的方法。2、 非选择题1.【2017安徽省黄山市屯溪一中高三第二次月考】（10分）如图所示，一带电粒子垂直射人匀强电场，经电场偏转后从磁场的左边界上A点进入垂直纸面向外的匀强磁场中，最后从磁场的左边界上的B点离开磁场。已知：带电粒子比荷=3.2109C/kg，电场强度E=200 V/m，磁感应强度B=2.510-2 T，金属板长L=25 cm，粒子初速度v0=4105 m/s带电粒子重力忽略不计，求（1）粒子射出电场时的运动方向与初速度v0的夹角；（2）A、B之间的距离【答案】（1）=45 （2）1 cm考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、粒子在电场中的偏转【名师点睛】处理带电粒子在偏转电场中运动的方法，一般是将运动分解为垂直电场方向和沿电场方向，利用等时性，结合运动学公式进行求解；处理带电粒子在磁场中运动，先确定圆心、半径和圆心角是解题的基本方法。该题带电粒子在电场中做类平抛运动，进入匀强磁场做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出粒子进入磁场的速度方向和速度大小，根据带电粒子在磁场中的半径公式，结合几何关系求出AB间的距离2.【2017湖南省衡阳市第八中学高三实验班第一次质检】（本题满分16分）如图甲所示，两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压，两板间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场，板长L=0.8m，板间距离d=0.6m在金属板右侧有一磁感应强度B=2.0102T，方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为l1=0.12m，磁场足够长MN为一竖直放置的足够大的荧光屏，荧光屏距磁场右边界的距离为l2=0.08m，MN及磁场边界均与AB两板中线OO垂直现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线OO连续射入电场中已知每个粒子的速度v0=4.0105m/s，比荷=1.0108C/kg，重力忽略不计，每个粒子通过电场区域的时间极短，电场可视为恒定不变（1）求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O点的距离；（2）若粒子恰好能从金属板边缘离开，求此时两极板上的电压；（3）试求能离开电场的粒子的最大速度，并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上？如果能打在荧光屏上，试求打在何处【答案】（1）0.10m；（2）900V；（3）5105m/s，该粒子不能打在右侧的荧光屏上【解析】（1）t=0时进入电场的粒子匀速通过电场，进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，代入数据解得：R1=0.2m，粒子运动轨迹如图所示： 由几何知识可得： 粒子在磁场中偏移的距离：y1=R1R1cos代入数据解得：y1=0.04m粒子出磁场后做匀速直线运动，y2=l2tan，代入数据解得：y2=0.06m，粒子打到荧光屏上时偏离O的距离为：y=y1+y2=0.10m（2）设两板间电压为U1时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场， ， ，L=v0t，解得：U1=900V该粒子不能从磁场偏出打在荧光屏上；考点：带电粒子在匀强磁场及匀强电场中的运动【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场及磁场中运动问题，分析清楚粒子运动过程是正确解题的前提与关键；灵活运用动能定理、类平抛运动的规律、牛顿第二定律即可正确解答。3.【2017江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】如图a所示，O为加速电场上极板的中央，下极板中心有一小孔，O与在同一竖直线上。空间分布着有理想边界的匀强磁场，其边界MN、PQ（加速电场的下极板与边界MN重合）将匀强磁场分为、两个区域，区域高度为d，区域的高度足够大，两个区域的磁感应强度大小相等，方向如图。一个质量为m、电荷量为的带电粒子从O点由静止释放，经加速后通过小孔，垂直进入磁场区，设加速电场两极板间的电压为U，不计粒子的重力。（1）求粒子进入磁场区时的速度大小；（2）若粒子运动一定时间后恰能回到O点，求磁感应强度B的大小；（3）若将加速电场两极板间的电压提高到，为使带电粒子运动一定时间后仍能回到O点，需将磁场向下移动一定距离，（如图b所示），求磁场向下移动的距离y及粒子从点进入磁场到第一次回到点的运动时间t。【答案】（1）；（2）；（3）（3）由动能定理得：，由几何知识得：，粒子做圆周运动的时间：，粒子做匀速直线运动的时间：，子从进入磁场到第一次回到点的运动时间：；考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、应用动能定理、牛顿第二定律、几何知识即可正确解题。4.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】（14分）在物理学上，常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示，在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场，在其左侧分别是加速电场和速度选择器，用于获取特定速度的带电粒子。装置中，灯丝A接入电源后发出电子，P为中央带小圆孔的竖直金属板，在灯丝A和金属板P之间接入电源甲，使电子加速；在间距为d的水平正对金属板C、D间接入电源乙，在板间形成匀强电场。C、D间同时存在垂直纸面向外、大小为B0的匀强磁场(左右宽度与两板相同)。现将电源甲、乙的输出电压分别调到U1、U2，使电子沿直线运动进入待测区域，如图中虚线所示。电子质量为m、电量为e，重力不计，从灯丝出来的电子初速不计，整个装置置于真空室内。（1）用笔画线代替导线将电源甲、乙接入装置，以满足题中要求；（2）求电子从P板出来的速度v0 及U1与U2满足的关系式；（3）调节U1与U2，使电子以不同的速度大小沿+X轴进入待测区域，测得电子刚进入时受力大小均为F，由此，你能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息？（4）保持电子进入待测区域的速度大小仍为v0，转动待测区域（转动中电场、磁场相对坐标轴的方向不变），使电子沿Y轴或Z轴方向射入。测得电子刚射入时受力大小如下表所示，根据表中信息又能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息？入射速度方向+Y-Y+Z-Z电子受力大小FFFF【答案】（1）电路如图；（2）（3）（4）见解析；【解析】（1）直线加速过程，电场力向右，电子带负电，故A端接电源的负极；速度选择器中过程电场力和洛伦兹力平衡，根据左手定则，电子受洛伦兹力向下，故电场力向上，故下极板带正电；电路如图；（2）由动能定理： 由得（或由得，写出一种表示形式即可）由得考点：带电粒子在电场及磁场中的运动【名师点睛】本题关键是明确粒子的受力情况和运动规律，然后分阶段根据动能定理、平衡条件，平行四边形定则等列式分析，有一定的难度.5.【2017河南省开封市高三上学期定位考试】(15分)如图所示,竖直平面内的空间中,有沿水平方向、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在磁场中建立竖直的平面直角坐标系xOy,在x0的区域内也存在匀强电场(图中未画出)。一个带正电的小球(可视为质点)从x轴上的N点竖直向下做匀速圆周运动至P点后进入x0的区域内所加的电场强度的大小。(3)小球从N点运动到M点所用的时间。【答案】（1）（2）E（3）【解析】(1) 带电小球做直线运动时的受力情况如图所示由受力图得qE=mgtan 30mg=qvBcos 30联立得所以小球做圆周运动从N到P所用的时间则带电小球从N点到M 点所用的时间t=t1+t2=。考点：带电体在复合场中运动【名师点睛】本题是带电体在复合场中运动的类型，分析受力情况和运动情况是基础，小球做匀速圆周运动时，画出轨迹，由几何知识确定圆心角是求解运动时间的关键.6.【2017浙江省名校协作体高三上学期联考】【加试题】（8分）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。在OP与QR之间的区域内有一竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。C、D是质量为m和4m的绝缘小物块（可视为质点），其中D带有电荷量q，C不带电。现将物块D静止放置在水平轨道的MO段，将物块C从离水平轨道MN距离h高的L处由静止释放，物块C沿轨道下滑进入水平轨道，然后与D相碰，碰后物体C被反弹滑至斜面处，物体D进入虚线OP右侧的复合场中继续运动，最后从RQ侧飞出复合场区域。求：（1）物块D进入磁场时的瞬时速度vD；（2）若物块D进入磁场后恰好做匀速圆周运动，求所加匀强电场的电场强度E的值及物块D的电性；（3）若物块D飞离复合场区域时速度方向与水平夹角为60，求物块D飞出QR边界时与水平轨道的距离d。【答案】（1）（2） 带正电（3）【解析】（1）对物块C，根据动能定理有 反弹后 得： 碰撞时由动量守恒定律： 代入得： 考点：动量守恒定律；动能定理；圆周运动7.【2017河北省定州中学高三（高补班）上学期第二次月考】粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如图所示)已知ab的质量为m10 g，长度L60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B0.4T.（1）要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？（2）当导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了x1 mm，求该弹簧的劲度系数【答案】（1）由a到b，（2）【解析】（1）只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由求得.（2）当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为可得弹簧的劲度系数考点：考查安培力、弹力与重力间处于平衡状态的问题【名师点睛】根据安培力等于重力，即可求解电流大小，由左手定则判断电流方向；由受力分析，借助于平衡条件，即可求解；8.【2017湖南省长沙市长郡中学高三摸底测试】如图所示，ABCD为边长为的正方形，O为正方形中心，正方形区域左、右两对称部分中分别存在方向垂直ABCD平面向里和向外的匀强磁场。一个质量为、电荷量为q的带正电粒子从B点处以速度v垂直磁场方向射入左侧磁场区域，速度方向与BC边夹角为，粒子恰好经过O点，已知，粒子重力不计。（1）求左侧磁场的磁感应强度大小；（2）若粒子从CD边射出，求右侧磁场的磁感应强度大小的取值范围。【答案】（1）；（2）考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚粒子运动过程，应用牛顿第二定律与几何知识即可正确解题，该题正确画出右边部分向右移动后，粒子运动的轨迹是解题的关键。
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