专题过关检测(七) 磁场 带电粒子在复合场中的运动
一、单项选择题
1.(2019·江苏泰州中学月考)在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子(重力不计)从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动,则该粒子( )
A.一定带正电
B.速度v=
C.若速度v>,粒子一定不能从板间射出
D.若此粒子从右端沿虚线方向进入,仍做直线运动
解析:选B 粒子从左端射入,不论带正电还是负电,电场力大小为qE,洛伦兹力大小F=qvB=qE,两个力平衡,速度v=,粒子做匀速直线运动,故选项A错误,B正确;若速度v>,则粒子受到的洛伦兹力大于电场力,使粒子偏转,可能从板间射出,故选项C错误;若此粒子从右端沿虚线方向进入,电场力与洛伦兹力在同一方向,不能做直线运动,故选项D错误。
2.(2019·南京、盐城一模)如图所示,水平导线中有电流I通过,导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同,均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图,正确的是( )
解析:选A 由安培定则可知,在直导线下方磁场的方向为垂直纸面向外,根据左手定则可知电子受到的洛伦兹力向下,电子向下偏转;通电直导线中的电流产生的磁场是以直导线为中心向四周发散的,离导线越远,电流产生的磁场的磁感应强度越小,由半径公式r=可知,电子运动的轨迹半径越来越大,故A项正确,B、C、D项错误。
3.(2019·泰州期末)如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里、大小相等的电流时,纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零。若仅让P中的电流反向,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.2B0 B.B0
C.B0 D. B0
解析:选B 在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,设两通电导线在与两导线距离为l的a点处产生的合磁感应强度为B1,如图甲所示:
由此可知,外加的磁场方向与PQ平行,由Q指向P,且B1=B0;依据几何关系,及三角知识,有:BPcos 30°=B0,解得P或Q通电导线在a处的磁感应强度大小为BP=B0。当P中的电流反向,其他条件不变,如图乙所示,
依据几何关系,及三角知识,则有:B2=B0;因外加的磁场方向与PQ平行,且由Q指向P,磁场大小为B0;最后由矢量的合成法则,那么a点处磁感应强度的大小为B==B0,故B正确,A、C、D错误。