第3讲 带电粒子在复合场中的运动
一、选择题：每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．
1．(2019年海南模拟)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大阻值为R，两平行金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，开关闭合，一带正电的粒子恰好以速度v匀速穿过两板，不计粒子重力．以下说法中正确的是( )
A．将开关断开，粒子将继续沿直线匀速射出
B．将磁场方向改成垂直于纸面向外，粒子将继续沿直线匀速射出
C．保持开关闭合，滑片P向下移动，粒子可能从N板边缘射出
D．保持开关闭合，滑片P的位置不动，将N板向下移动，粒子可能从M板边缘射出
【答案】D
2．(2018年广东汕头模拟)如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里．纸面内有两个半径不同的半圆在b点平滑连接后构成一绝缘光滑环．一带电小球套在环上从a点开始运动，发现其速率保持不变．则小球( )
A．带负电
B．受到的洛伦兹力大小不变
C．运动过程的加速度大小保持不变
D．光滑环对小球始终没有作用力
【答案】B
3．(2019年厦门一模)一质量为m的粒子，电量为＋q，从坐标原点O处沿着x轴正方向运动，速度大小为v0.在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝；在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．ab为一块很大的平面感光板，放置于y＝2d处，如图所示．粒子恰好能打到ab板上，不考虑粒子的重力，则匀强磁场的磁感应强度B大小为( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】由题意知，粒子在电场中做类平抛运动，进入磁场做匀速圆周运动，轨迹刚好与ab板相切，如图所示．在电场中，y方向：d＝t2；x方向：x＝v0t.解得t＝，vy＝t＝v0，可知进入磁场时速度与x轴正方向夹角为60°，进入磁场的速度为2v0，根据几何关系可得r＝d＝，得B＝，所以C正确．
4．(2019年遵义二模)如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述错误的是( )
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
【答案】D
