專題提升練24帶電粒子在疊加場中的運動及其在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用15672341.(多選)如圖所示，在豎直平面內(nèi)的虛線下方分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場的電場強度大小為10N/C，方向水平向左；磁場的磁感應(yīng)強度大小為2T，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)將一質(zhì)量為0.2kg、電荷量為+0.5C的小球，從該區(qū)域上方的某點A以某一初速度水平拋出，小球進入虛線下方后恰好做直線運動。已知重力加速度為g=10m/s2。下列說法正確的是(

)梯級Ⅰ基礎(chǔ)練1567234A.小球平拋的初速度大小為5m/sB.小球平拋的初速度大小為2m/sC.A點距該區(qū)域上邊界的高度為1.25mD.A點距該區(qū)域上邊界的高度為2.5m1567234小球受豎直向下的重力與水平向左的電場力作用，小球進入電磁場區(qū)域做直線運動，小球受力如圖所示，小球做直線運動，則由平衡條件得qvBcos

θ=mg，小球的速度vcos

θ=v0，代入數(shù)據(jù)解得解析

15672342.(多選)霍爾元件就是利用霍爾效應(yīng)制成的半導(dǎo)體磁電轉(zhuǎn)換器件，如圖是很小的矩形半導(dǎo)體薄片，M、N之間的距離為d，薄片的厚度為

h，在E、F間通入恒定電流I，同時外加與薄片垂直的磁感應(yīng)強度為B的磁場，M、N間的電壓為UH。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為負電

荷，每個載流子電荷量為q，單位體積內(nèi)載流子個數(shù)為n，電流與磁場的方向如圖所示。下列說法正確的是(

)1567234

1567234

解析15672343.(多選)空間內(nèi)存在電場強度大小E=100V/m、方向水平向左的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小B1=100T、方向垂直紙面向里的勻強磁場(圖中均未畫出)。一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=0.01C的帶正電小球從O點由靜止釋放，小球在豎直面內(nèi)的運動軌跡如圖中實線所示，軌跡上的A點離OB最遠且與OB的距離為l，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是(

)1567234

1567234

解析1567234

解析易錯提醒

此題用動量定理解題時最容易出錯的地方是速度和洛倫茲力的方向。沿x軸方向只有洛倫茲力的分力，但影響洛倫茲力沿x軸方向分力的是沿y軸方向的分速度。1567234

梯級Ⅱ能力練1567234(1)求粒子的速度大小v0；1567234

解析1567234(2)求電場強度大小E；帶電粒子在區(qū)域Ⅱ中做勻速直線運動，由平衡條件有qBv0=qE，解得E=1×103

N/C。解析1567234(3)某時刻開始電場強度大小突然變?yōu)?E(不考慮電場變化產(chǎn)生的影

響)，其他條件保持不變，一段時間后，粒子經(jīng)過P點，P點的縱坐標y=-0.2m，求粒子經(jīng)過P點的速度大小vP。

解析1567234

1567234(1)電場強度E和小球進入勻強磁場時的速度v；1567234

解析1567234

解析1567234(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大?。?/p>

解析1567234(3)小球在虛線ON上側(cè)能夠上升的最大高度。小球再次進入上側(cè)電場中時，做類斜拋運動，豎直方向做豎直上拋運動，設(shè)上升的最大高度為h，則有v2=2gh，解得h=0.8

m。解析15672346.如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直方向的勻強電場(上、下及左側(cè)無邊界)。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點的帶正電小球，以水平初速度v0沿PQ向右做直線運動，Q位于MN上，若小球剛經(jīng)過D點時(t=0)，在電場所在空間疊加如圖乙所示隨時間做周期性變化、垂直紙面向里的勻強磁場，使得小球再次通過D點時與PQ連線成90°角，已知D、Q間的距離為2L，t0小于小球在磁場中做圓周運動的周期，忽略磁場變化造成的影響，重力加速度為g。求:1567234(1)電場強度E的大小和方向；1567234

解析1567234(2)t0與t1的比值；

解析1567234(3)小球過D點后做周期性運動，則當小球運動的周期最大時，求出此時磁感應(yīng)強度B0的大小及運動的最大周期Tm。

解析1567234

解析7.工業(yè)上常用電磁流量計來測量高黏度、強腐蝕性的流體的流量Q(單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積)，原理如圖甲所示，在非磁性材料做成的圓管處加磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，當導(dǎo)電液體流過此磁場區(qū)域時，測出管壁上下M、N兩點間的電勢差U，就可計算出管內(nèi)液體的流量。為了測量某工廠的污水排放量，技術(shù)人員在充滿污水的排污管末端安裝了一個電滋流量計，如圖乙所示，已知排污管和電磁流量計處