1、【 精品教育资源文库 】 题组层级快练 (四十五 ) 一、选择题 1 (2017 南京一模 )(多选 )如图所示 ， 虚线所围的区域内存在电场强度为 E 的匀强电场和磁感应强度为 B 的匀强磁场从左方水平射入的电子 ， 穿过该区域时未发生 偏转 则下列分析中可能正确的是 ( ) A E 竖直向上 ， B 垂直纸面向外 ， 电子做匀速直线通过区域 B E 竖直向上 ， B 垂直纸面向里 ， 电子做匀速直线通过区域 C E 和 B 都是沿水平方向 ， 电子做匀减速直线运动通过区域 D E 和 B 都是沿水平方向 ， 电子做匀加速直线运动通过区域 答案 ACD 解析 重力忽略不计的电子 ， 穿过这
2、一区域 时未发生偏转 ， A 项 ， 若 E 竖直 向上 ， B 垂直于纸面向外 ， 则电场力竖直向下 ， 而磁场力由左手定则可得方向竖直向上 ， 所以当两力大小相等时 ， 电子穿过此区域不会发生偏转并且做匀速直线运动 ， 故 A 项正确； B 项 ， 若 E 竖直向上 ， B 垂直于纸面向里 ， 则电场力方向竖直向下 ， 而磁场力方向由左手定则可得竖直向下 ，所以两力不能使电子做直线运动 ， 会发生偏转故 B 项错误； C 项 ， 若 E 和 B 都沿水平方向 ，并与电子运动方向相反 ， 则电子所受电场力方向与运动方向相同 ， 而由于电子运动方向与 B方向在一条直线上 ， 所以不受磁场力 ，
3、 因此穿过此区域不会发生偏转如果 电场方向与 运动方向相同 ，则电子受力与运动方向相反，则电子减速通过，故 C 项正确； D 项 ， 若 E 和 B 都沿水平方向 ， 并与电子运动方向相同 ， 则电子所受电场力方向与运动方向相反 ， 而由于电子运动方向与 B 方向相互平行 ， 所以不受磁场力 ， 因此穿过此区域不会发生偏转 ， 若电场线与运动方向相反 ， 则电子受力与运动方向相同 ， 做加速运动 ， 故 D 项正确 2 (多选 )带电小球以一定的初速度 v0竖直向上抛出 ， 能够达到的最大高度为 h1；若加上水平方向的匀强磁场 ， 且保持初速度仍为 v0， 小球上升的最大高度为 h2；若加上水
4、平方向的匀强电场 ， 且保持初速度仍 为 v0， 小球上升的最大高度为 h3， 若加上竖直向上的匀强电场 ， 且保持初速度仍为 v0， 小球上升的最大高度为 h4， 如图所示不计空气 ， 则 ( ) A一定有 h1 h3 B一定有 h1h4 【 精品教育资源文库 】 C h2与 h4无法比较 D h1与 h2无法比较 答案 AC 解析 第 1 个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得： h1 v022g.第 3 个图：当加上电场时 ，由运动的分解可知：在竖直方向上有 ， v02 2gh3， 所以 h1 h3， 故 A 项正确；而第 2 个图：洛伦兹力改变速度的方向 ， 当小球在磁场中运动到最高
5、点时 ， 小球应有水平速度 ， 设此时的球的动能为 Ek， 则由能量守恒得： mgh2 Ek 12mv02， 又由于 12mv02 mgh1， 所以 h1 h2， 所以 D项错误第 4 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 项正确 ， B 项错误 3 (多选 )如图所示 ， 空间中存在正交的匀强电场 E(方向水平向左 )和匀强磁场 B(方向垂直纸面向外 )， 在竖直平面内从 a 点沿 ab、 ac 方向抛出两带电小球 (不考虑两带电小球的相互作用 ， 两小球电荷量始终不变 )，关于小球的运 动，下列说法正确的是 ( ) A 沿 ab、
6、 ac 方向抛出的带电小球都可能做直线运动 B 只有沿 ab 方向抛出的带电小球才可能做直线运动 C 若沿 ac 方向抛出的小球做直线运动则小球带负电 ， 且小球一定是做匀速运动 D 两小球在运动过程中机械能均守恒 答案 AC 解析 两个带电小球的电性未知 ， 可假设电性再判断电场力和洛伦兹力的方向 ， 由于在电场力、洛伦兹力和重力作用下小球的直 线运动必为匀速运动 ，只要三力能平衡，小球即可做直线运动，由假设判断可知沿 ab 方向做直线运动的小球带正电、沿 ac 方向做直线运动的小球带负电 ， 所以 A、 C 项正确 ， B 项错误；除重力做功外 ， 洛伦兹力不做功 ， 电场力做功 ， 机械
7、能不守恒 ， D 项错误 4.如图所示 ， 空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场质子由静止开始经一加速电场加速后 ， 垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区 ， 质子从复合场区穿出时的动能为 Ek.那么 氘核同样由静止 开始经同一加速电场加速后穿过同一复合场后的 动能 E k的大小是 ( ) A E k Ek B E k Ek C E kEk D 条件不足 ， 难以确定 答案 B 解析 设质子的质量为 m， 则氘核的质量为 2m.在加速电场 中 ， 由动能定理可得 eU 12mv2，【 精品教育资源文库 】 在复合场内 ， 由 Bev eE 得 v EB；同理对于氘核
8、由动能定理可得离开加速电场的速度比质子的速度小 ， 所以当它进入复合场时所受的洛伦兹力小于电场力 ， 将往电场力方向偏转 ， 电场力做正功 ， 故动能增大 ， B 项正确 5.(2017 河南一模 )如图所示 ， 半径为 R 的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内 ， 磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里一可视为质点、质量为 m、电荷量为 q(q 0)的小球由轨道左端 A 无初速滑下 ， 当小球滑至轨道最 低点 C 时 ， 给小 球再施加一始终水平向右的外力 F， 使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的 D 点若小球始终与轨道接触 ， 重力加速度值为 g， 则下列判断正确的是 ( )
9、A 小球在 C 点受到的洛伦兹力大小为 qB gR B 小球在 C 点对轨道的压力大小为 3mg qB 2gR C 小球从 C 到 D 的过程中 ， 外力 F 的大小保持不变 D 小球从 C 到 D 的过程中 ， 外力 F 的功率逐渐增大 答案 D 解析 A 项 ， 因为洛伦兹力始终对小球不做功 ， 故洛伦兹力不改变小球速度的大小 ， 从 A 点运动到 C 点的过程中只有重力做功 ， 根据动能定理得： mgR 12mv2， 解得： v 2gR.故小球在 C 点受到的洛伦兹力大小为 f qBv qB 2gR.故 A 项错误； B 项 ， 由左手定则可知 ， 小球向右运动到 C 点时受到的洛伦兹力
10、的方向向上 ， 则有： N qvB mg mv2R ， 解得： N 3mgqvB 3mg qB 2gR， 故 B 项错误； C 项 ， 小球从 C 到 D 的过程中 ， 洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大 ， 所以水平外力 F 增大故 C 项错误； D 项 ， 小球从 C 到 D 的过程中小球的速率不变 ， 而洛伦兹力和支持 力不做功 ， 所以小球的动能不变 ， 拉力 F 的功率与重力的功率大小相等 ， 方向相反由运动的合成与分解可知 ， 小球从 C 向 D 运动的过程中 ， 竖直方向的分速度越来越大 ， 所以重力的功率增大 ， 所以外力 F 的功率也增大故 D 项正确 6 (2017 江西
11、一模 )我国地处北半球 ， 某 地区存在匀强电场 E 和可看做匀强磁场的地磁场B， 电场和地磁场的方向相同 ， 地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北 ， 一带电小球以速度 v 在此区域内沿垂直场强方向沿水平面做直线运动 ， 忽略空气阻力 ， 某地区的重力加速度为 g， 则下列说法正确的是 ( ) A 小球运动 方向为自南向北 B 小球可能带正电 C 小球速度 v 的大小为 EB D 小球的比荷为 gE2（ vB） 2 答案 D 【 精品教育资源文库 】 解析 AB 项 ， 小球受到重力、电场力与洛伦兹力 ， 因直线运动 ， 且 f qvB， 因此一定是匀速直线运动 ， 那么电场力
12、与洛伦兹力的合力与重力等值反向 ， 根据左手定则 ， 因地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北 ， 那么小球一定带负电 ， 负电荷受到的电场力的方向与磁场的方向相反 ， 则运动的方向由东向西方向运动 ， 故 AB 两项错误； C 项 ， 由上分析可知 ， 电场力与洛伦兹力的合力 竖直向上 ， 由于夹角不知 ， 因此它们的大小关系不能确定 ，则不能确定 v 的大小为 EB.故 C 项错误； D 项 ， 小球受到的电场力与洛伦兹力的合力与重力等值反向 ， 则： mg （ qE） 2（ qvB） 2， 所以小球的比荷： qm gE2（ vB） 2.故 D 项正确 7 (2017 扬州模拟
13、)(多选 )如图所示 ， 一绝缘容器内部为长方体空腔 ， 容器内盛有 NaCl的水溶液 ， 容器上下端装有铂电极 A 和 C， 置于与容器表面垂直的匀强磁场中 ，开关 K 闭合前容器两侧 P、 Q 两管 中液面等高 ， 闭合开关后 ( ) A M 处钠离子浓度大于 N 处钠离子浓度 B M 处氯离子浓度小于 N 处氯离子浓度 C M 处电势高于 N 处电势 D P 管中液面高于 Q 管中液面 答案 AD 解析 AB 项 ， 依据左手定则可知 ， 钠离子在洛伦兹力作用下 ， 向 M 处偏转 ， 因此 M 处钠离子浓度大于 N 处钠离子浓度 ， 故 A 项正确 ， B 项错误； C 项 ， 依据正
14、离子的定向移动方向与电流方向相同 ， 而负离子移动方向与电流方向相反 ， 根据左手定则可知 ， 正负离子均偏向同一方向 ， 因此电势相等 ， 故 C 项错误； D 项 ， 当开关闭合时 ， 液体中有从 A 到 C 方向的电流 ，根据左手定 则可知 ， 液体将受到向 M 的安培力作用 ， 在液面内部将产生压强 ， 因此 P 端的液面将比 Q 端的高 ， 故 D 项正确 8 (2017 南通模拟 )(多选 )磁流体发电机又叫等离子体发电机 ， 如图所示 ， 燃烧室在 3 000 K 的高温下将气体全部 电离为电子和正离子，即高温等离子体 高温等离子体经喷管提速后以 1 000 m/s 进入矩形发电通道发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场 ， 磁感应强度为 6 T等离子体发生偏转 ， 在两极间形成电势差已知发电通道长 a 50 cm， 宽 b 20 cm，高 d 20 cm， 等离子体的电阻率 2 m.则 以下判断中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A 发电机的电动势为 1 200 V B 开关断开时 ， 高温等离子体可以匀速通过发电通道 C 当外接电阻为 8 时 ， 电流表示数为 150 A D 当外接电阻为 4 时 ， 发电机输出功率最大 答案 ABD 解析 由 qUd qvB， 得 U Bdv 60.21 000 V 1 200 V， 故 A 项正确； B 项 ，
