1.3.3 带电体在组合场、复合场中的运动
专题限时训练
一、单项选择题
1.(2018·安庆模拟)如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动,其轨道半径为R,已知该电场的电场强度为E,方向竖直向下;该磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,不计空气阻力,设重力加速度大小为g,则( )
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A.液滴带正电
B.液滴比荷=
C.液滴沿顺时针方向运动
D.液滴运动速度大小v=
答案:C
解析:液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动,可知qE=mg,得=,故B错误;电场力竖直向上,液滴带负电,A错误;由左手定则可判断液滴沿顺时针方向转动,C正确;对液滴qE=mg,qvB=m,得v=,故D错误.
2.(2018·北京海淀区期末)图甲是洛伦兹力演示仪.图乙是演示仪结构图,玻璃泡内充有稀薄的气体,由电子枪发射电子束,在电子束通过时能够显示电子的径迹.图丙是励磁线圈的原理图,两线圈之间产生近似匀强磁场,线圈中电流越大磁场越强,磁场的方向与两个线圈中心的连线平行.电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节.若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形.关于电子束的轨道半径,下列说法正确的是( )
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A.只增大电子枪的加速电压,轨道半径不变
B.只增大电子枪的加速电压,轨道半径变小
C.只增大励磁线圈中的电流,轨道半径不变
D.只增大励磁线圈中的电流,轨道半径变小
答案:D
解析:电子在加速电场中加速,由动能定理有:eU=mv;电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,eBv0=m,解得:r==;增大电子枪的加速电压,轨道半径变大,选项A、B错误;增大励磁线圈中的电流,电流产生的磁场增强,可以使电子束的轨道半径变小.故C错误,D正确.
二、多项选择题
3.为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a=1 m、b=0.2 m、c=0.2 m,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度B=1.25 T的匀强磁场,在上下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极.污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时,测得两个电极间的电压U=1 V,且污水流过该装置时受到阻力作用,阻力f=kLv,其中比例系数k=15 N·s/m2,L为污水沿流速方向的长度,v为污水的流速.下列说法正确的是( )
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A.金属板M的电势不一定高于金属板N的电势,因为污水中负离子较多
B.污水中粒子浓度的高低对电压表的示数也有一定影响
C.污水的流量(单位时间内流出的污水体积)Q=0.16 m3/s
D.为使污水匀速通过该装置,左、右两侧管应施加的压强差Δp=1 500 Pa
答案:CD