带电粒子在复合场中的运动
一、选择题(本题共8小题，1～5题为单选题，6～8题为多选题)
1．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3.不计空气阻力，则( )
A．h1＝h2＝h3 B．h1>h2>h3
C．h1＝h2>h3 D．h1＝h3>h2
解析：D 由竖直上抛运动的最大高度公式得h1＝，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，由能量守恒得mgh2＋Ek＝mv＝mgh1，所以h1>h2；当加上电场时，由运动的独立性可知在竖直方向上有v＝2gh3，所以h1＝h3，D正确．
2.如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场．当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时，下列说法中正确的是( )
A．N板的电势高于M板的电势
B．M板的电势等于N板的电势
C．R中有由b向a方向的电流
D．R中有由a向b方向的电流
解析：D 根据左手定则可知正离子向上极板偏转，负离子向下极板偏转，则M板电势高于N板电势．M板相当于电源的正极，那么R中有由a向b方向的电流，据以上分析可知本题正确选项为D.
3．(2018·唐山模拟)如图所示，两导体板水平放置，两板间的电势差为U，带电粒子以某一初速度v0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．则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化而变化的情况为( )
A．d随v0的增大而增大，d与U无关
B．d随v0的增大而增大，d随U的增大而增大
C．d随U的增大而增大，d与v0无关
D．d随v0的增大而增大，d随U的增大而减小
解析：A 设粒子从M点进入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为θ，故有v＝.粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为r＝.而MN之间的距离为d＝2rcos θ.联立解得d＝2，故选项A正确．
4.如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xOy，在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y>0的空间内，将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴沿y轴的负方向，以加速度a＝2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安装在原点的一个装置改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y<0的空间内运动，液滴在y<0的空间内运动过程中( )
A．重力势能一定是不断减小
B．电势能一定是先减小后增大
C．动能不断增大
D．动能保持不变
解析：D 在y>0的空间内，根据液滴沿y轴负方向以加速度a＝2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动可知，液滴在此空间内运动时所受电场力方向向下，大小等于重力；进入y<0的空间后，液滴电性改变，其所受电场力向上，大小仍等于重力，所以液滴将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，在液滴运动半个周期内，动能保持不变，重力势能先减小后增大，电势能先增大后减小，D正确，A、B、C错误．
