带电粒子在磁场或复合场中的应用
1．(多选)关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是( )
A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C．安培力和洛伦兹力，二者是等价的
D．安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不做功
答案 BD
解析 安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用力，但二者不等价，安培力是洛伦兹力的宏观表现，它可以对通电导体做功，但洛伦兹力对运动电荷不做功。
2．(多选)有一个带电荷量为＋q、重为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法错误的是( )
A．一定做曲线运动
B．不可能做曲线运动
C．有可能做匀加速运动
D．有可能做匀速直线运动
答案 BCD
解析 若小球进入磁场时电场力和洛伦兹力相等，因为小球还受重力作用，向下运动时速度会增加，小球所受的洛伦兹力增大，将不会再与小球所受的电场力平衡，故不可能做匀加速直线运动，也不可能做匀速直线运动，若小球进入磁场时电场力和洛伦兹力不等，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动。综上所述，小球一定做曲线运动，A正确，B、C、D错误。
3．如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出。一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球( )
A．一定带正电
B．受到的电场力的方向一定水平向右
C．从a到b过程，克服电场力做功
D．从a到b过程中可能做匀加速运动
答案 C
解析 因重力的方向已确定，而电场方向不确定，根据磁场方向，若带正电，则根据左手定则可知洛伦兹力的方向，如图1所示，电场力、重力及洛伦兹力可以平衡。若带负电，同理，如图2所示，三者仍能处于平衡，A、B错误；从图中可知，电场力总是做负功，C正确；根据题意可知，小球做直线运动，由于洛伦兹力与速度的关系，可确定一定做匀速直线运动，D错误。
4．(多选)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q、具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )
A．粒子带正电
B．射出粒子的最大速度为
C．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
答案 BC
解析 由左手定则可判断粒子带负电，A错误；由题意知：粒子的最大半径rmax＝，粒子的最小半径rmin＝，根据r＝，可得vmax＝，vmin＝，则vmax－vmin＝，B、C正确，D错误。
