2018-2019学年同步导学人教版选修3-1 第3章 专题 带电粒子在复合场中的运动
2018-2019学年同步导学人教版选修3-1 第3章 专题 带电粒子在复合场中的运动第2页

  方向垂直于纸面向里,与水平面平行,如图所示,现有一带电荷量为q,质量为m的小球在斜面顶端由静止开始释放,小球与斜面间的动摩擦因数为μ,则(  )

  

  A.如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为

  B.如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为

  C.如果小球带负电,小球在斜面上的最大速度为

  D.如果小球带负电,小球在斜面上的最大速度为

  解析:如果小球带正电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向下的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,摩擦力增大,加速度减小,当小球受力达到平衡时,做匀速运动,速度达到最大,由平衡条件得mgsinθ=(mgcosθ+qvmB),解得最大速度为vm=,故A选项错误,B选项正确;如果小球带负电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向上的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,此时有mgcosθ=qvmB,解得vm=,故C选项正确,D选项错误.

  答案:BC

   4.如图所示,带电体平行板中匀强电场E的方向竖直向上,匀强磁场B的方向水平(垂直纸面向里).某带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下,经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使球从较低的B点开始滑下,经P点进入板间,则球在板间运动的过程中(  )

  

  A.电场力不做功 B.机械能保持不变

  C.所受的电场力将会增大 D.所受的磁场力将会增大

解析:小球从P点进入平行板间后做直线运动,对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用,恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力f,这三个力都在竖直方向上,小球带正电,小球在水平直线上运动,受到的合力一定是零,即小球一定是做匀速直线运动,洛伦兹力和电场力方向都向上.减小入射速度后,洛伦兹力相对减小,合力向下,小球会偏离水平方向向下做曲线运动,故电场力做负功,电势能增加,机械能不守恒,竖直方向的速度增加,所以动能将会增大,导致洛伦兹力也会增大,电场力不变,D选项