1、D小球带负电，沿逆时针方向运动答案B解析根据题意，可知小球受到的电场力方向向上，大小等于重力，又电场方向竖直向下，可知小球带负电；已知磁场方向垂直圆周所在平面向里，带负电的小球受到的洛伦兹力指向圆心，小球一定沿顺时针方向运动。B正确。3.如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变（）A粒子速度的大小B粒子所带的电荷量C电场强度D磁感应强度解析粒子受到电场力和洛伦兹力作用而平衡，即qEqvB，所以只要当粒子速度v时，粒子运动轨迹就是一条直线，与粒子所
2、带的电荷量q无关，选项B正确；当粒子速度的大小、电场强度、磁感应强度三个量中任何一个改变时，运动轨迹都会改变，选项A、C、D不符合题意。4.如图所示，无磁场时，一带负电滑块以一定初速度冲上绝缘粗糙斜面，滑块刚好能到达A点。若加上一个垂直纸面向里的匀强磁场，则滑块以相同初速度冲上斜面时，下列说法正确的是（）A刚好能滑到A点B能冲过A点C不能滑到A点D因不知磁感应强度大小，所以不能确定能否滑到A点答案C解析滑块冲上斜面时，由左手定则可知滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用，滑块对斜面的正压力增大，斜面对滑块的滑动摩擦力增大，所以滑块不能滑到A点，选项C正确。5质量为m，带电荷量为q的小球套在水平固定
3、且足够长的绝缘杆上，如图所示，整个装置处于磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，现给球一个水平向右的初速度v0使其开始运动，不计空气阻力，则球运动克服摩擦力做的功不可能的是（）A.mvB0CmvD.解析（1）当qv0Bmg时，圆环不受支持力和摩擦力，摩擦力做功为零。（2）当qv0Bmg时，圆环先做减速运动，当qvBmg，即当qvBmg，v时，不受摩擦力，做匀速直线运动。根据动能定理得：Wmv2mv，代入解得：Wm。所以只有选项C不可能。6.（多选）质谱仪的构造原理如图所示。从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半
4、圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是（）A粒子一定带正电B粒子一定带负电Cx越大，则粒子的质量与电量之比一定越大Dx越大，则粒子的质量与电量之比一定越小答案AC解析根据左手定则，知粒子带正电，故A正确，B错误；根据半径公式r知，x2r，又qUmv2，联立解得x，知x越大，质量与电量的比值越大，故C正确，D错误。7.（多选）如图所示，长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为2d，板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）。以
5、下说法正确的是（）A该粒子带正电B该粒子带正电、负电均可C若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为2v0D若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为v0答案AD解析若撤去电场，则粒子从M点射出，根据左手定则知粒子应带正电荷，故A正确，B错误；设粒子的质量为m，带电荷量为q，粒子射入电磁场时的速度为v0，则粒子沿直线通过场区时：Bqv0Eq。撤去电场后，在洛伦兹力的作用下，粒子做圆周运动，由几何知识知r，由洛伦兹力提供向心力得，qv0Bm。撤去磁场，粒子做类平抛运动，设粒子的加速度为a，穿越电场所用时间为t，则有：Eqma，yat2，dv0t，联立解得：yd。设末速度为v，由动能定理得，qEdmv2mv，
6、解得：vv0，故C错误，D正确。8（多选）粒子回旋加速器的工作原理如图甲、乙所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（）A不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可以加速粒子B加速的粒子获得的最大动能随加速电压U增大而增大C质子被加速后的最大速度不能超过2RfD质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为1答案CD解析质子被加速后获得的最大速度受到D形盒最大半径制约，vm2R/T2Rf
7、，C正确；粒子旋转频率为fBq/2m，与被加速粒子的比荷有关，所以A错误；粒子被加速的最大动能Ekmmv2m2R2f2，与电压U无关，B错误；由运动半径Rmv/Bq，nUqmv2/2知半径之比为1，D正确。9（多选）如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U，已知自由电子的电量为e。A导体的M面比N面电势高B导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C导体中自由电子定向移动的速度为vD导体单位体积内的自由电子数为解析由于自由电子带负电，根据左手定则可知，M板电势比N板电势低，选项A
8、错误；当上、下表面电压稳定时，有qqvB，得UBdv，与单位体积内自由电子数无关，选项B错误，C正确；再根据IneSv，可知选项D正确。二、真题与模拟102016全国卷现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（）A11B12C121D144答案D解析设质子和离子的质量分别为m1和m2，原磁感应强度为B1，改变后的磁感应强度为B2。在加
9、速电场中qUmv2，在磁场中qvBm，联立两式得m，故有144，选项D正确。112015山东高考（多选）如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是（）A末速度大小为v0B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgdD克服电场力做功为mgd答案BC解析0微粒做匀速直线运动，则E0qmg。没有电场作用，微粒做平抛运动，竖直方向上ag。T，由于电场作用，F2E0qmgmgma，a
10、g，方向竖直向上。由于两段时间相等，故到达金属板边缘时，微粒速度为v0，方向水平，选项A错误，选项B正确；从微粒进入金属板间到离开，重力做功mg，重力势能减少mgd，选项C正确；由动能定理知WGW电0，W电mgd，选项D错误。122014江苏高考（多选）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足：UHk，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距离。电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（）A霍尔元件前表面的电
11、势低于后表面B若电源的正负极对调，电压表将反偏CIH与I成正比D电压表的示数与RL消耗的电功率成正比解析根据霍尔元件中的电流方向及左手定则判断，霍尔元件中电子受到的洛伦兹力指向后侧面，因此后侧面带负电，电势低，A错误。若电源正负极对调，磁场方向反向，电流方向反向，根据左手定则判断，霍尔元件定向移动的电子受到的洛伦兹力的方向不变，霍尔元件前后面的电势高低不变，电压表的指针不会发生反偏，B错误。霍尔元件与R串联再与RL并联，由于霍尔元件的电阻不计，因此IHR（IIH）RL，得IHI，C正确。R远大于RL，因此RL中的电流近似等于I，因此RL消耗的功率PI2RL，霍尔电压UHk，B与I成正比，IH与
12、I成正比，因此UHI2，可见P与霍尔电压（即电压表示数）成正比，D正确。13.2017河北百校联考（多选）在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P和P3，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子P在磁场中转过30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P和P3（）A在电场中的加速度之比为11B在磁场中运动的半径之比为1C在磁场中转过的角度之比为12D离开电场区域时的动能之比为13答案BCD解析两离子所带电荷量之比为13，在电场中时由qEma知aq，故加速度之比为13，A错误；离开电场区域时的动能由EkqU知E
13、kq，故D正确；在磁场中运动的半径由Bqvm、Ekmv2知R，故B正确；设磁场区域的宽度为d，则有sin，即，故602，C正确。142016武汉摸底（多选）图甲是回旋加速器的工作原理图。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是（）A在Ekt图中应该有tn1tntntn1B在Ekt图中应该有tn1tnh2，所以D错误。第4
14、个图：因小球电性不知，则电场力方向不清，则高度可能大于h1，也可能小于h1，故C正确，B错误。172016怀化二模（多选）磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景，其发电原理示意图如图所示。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S、相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g。则以下说法正确的是（）A上板是电源的正极，下板是电源的负极B两板间电势差为UBdvC流经R的电流为ID流经R的电流为I解析等离子体
15、射入匀强磁场，由左手定则，正粒子向上偏转，负粒子向下偏转，产生竖直向下的电场，正离子受向下的电场力和向上的洛伦兹力，当电场力和洛伦兹力平衡时，电场最强，即EqBqv，EBv，两板间的电动势为Bvd，则通过R的电流为I，两极板间电势差为：UIR；作为电源对外供电时，I而R气，二式结合，I。故A、D正确。182016浙江三校模拟（多选）如图所示，空间中存在正交的匀强电场E和匀强磁场B（匀强电场水平向右），在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球（不考虑两带电球的相互作用，两球电荷量始终不变），关于小球的运动，下列说法正确的是（）A沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B只有沿ab抛
16、出的带电小球才可能做直线运动C若有小球能做直线运动，则它一定是匀速运动D两小球在运动过程中机械能均守恒解析沿ab方向抛出的带正电小球，或沿ac方向抛出的带负电的小球，在重力、电场力、洛伦兹力作用下，都可能做匀速直线运动，A正确，B错误。在重力、电场力、洛伦兹力三力都存在时的直线运动一定是匀速直线运动，C正确。两小球在运动过程中除重力做功外还有电场力做功，故机械能不守恒，D错误。192016吉林模拟如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬
17、线上的张力为（）A0B2mgC4mgD6mg解析设小球自左方摆到最低点时速度为v，则mv2mgL（1cos60），此时qvBmgm，当小球自右方摆到最低点时，v大小不变，洛伦兹力方向发生变化，FTmgqvBm，得FT4mg，故C正确。20.如图所示，带电荷量为q、质量为m的物块从倾角为37的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移。（斜面足够长，取sin370.6，cos370.8）答案vms解析经分析，物块沿斜面运动过程中加速度不变，但随速度增大，物块所受支持力逐渐减小，最后离开斜面。所以，当物块对斜面的压力刚
18、好为零时，物块沿斜面的速度达到最大，同时位移达到最大，即qvmBmgcos物块沿斜面下滑过程中，由动能定理得：mgssinmv0由得：vm。s。21.如图所示，坐标系xOy在竖直平面内。x轴下方有匀强电场和匀强磁场，电场强度为E、方向竖直向下，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。将一个带电小球从y轴上P（0，h）点以初速度v0竖直向下抛出，小球穿过x轴后，恰好做匀速圆周运动。不计空气阻力，已知重力加速度为g。求：（1）小球到达O点时速度的大小；（2）小球做圆周运动的半径；（3）小球从P点到第二次经过x轴所用的时间。答案（1）（2）（3）解析（1）设小球经过O点时的速度为v，从P到Ov2v2gh，
19、解得v。（2）小球穿过x轴后恰好做匀速圆周运动，画出小球运动的轨迹示意图，如图所示，有qEmg，从O到A，根据牛顿第二定律qvBm，求出r。（3）从P到O，小球第一次经过x轴，所用时间为t1，vv0gt1，从O到A，小球第二次经过x轴，所用时间为t2，T，t2，求出tt1t2。222016天津高考如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E5N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B0.5T。有一带正电的小球，质量m1106kg，电荷量q2106C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），
20、取g10m/s2，求：（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。答案（1）20m/s，与电场E夹角为60（2）3.5s解析（1）小球做匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有qvB代入数据解得v20m/s速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tantan，60。（2）解法一：撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，设其加速度为a，有a设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有xvt设小球的重力与电场力的合力方向上分位移为y，有yat2a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为，又联立式，
21、代入数据解得t2s3.5s解法二：撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度vyvsin若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有vytgt20联立式，代入数据解得t2s3.5s。232016浙江高考为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布。峰区内存在方向垂直纸
22、面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场。质量为m、电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示。（1）求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；（2）求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T；（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角变为90，求B和B的关系。已知：sin（）sincoscossin，cos12sin2。答案（1）逆时针方向（2）（3）BB解析（1）峰区内圆弧半径r，旋转方向为逆时针方向。（2）由对称性，峰区内圆弧的圆心角，每个圆弧的长度l，每段直线长度L2rcosr，周期T，代入得T。（3）谷区内的圆心角1209030，谷区内的轨道圆弧半径r，由几何关系rsinrsin，由三角关系sinsin15，代入得BB。
