选修3-1 习题课：带电粒子在复合场中的运动 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-1 习题课：带电粒子在复合场中的运动 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 303.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 05:13:25 | ||
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文档简介
选修3-1 习题课：带电粒子在复合场中的运动 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，在 平面内，匀强电场的方向沿 轴正向，匀强磁场的方向垂直于 平面向里。一电子在 平面内运动时，速度方向保持不变。则电子的运动方向沿
A. 轴正向 B. 轴负向 C. 轴正向 D. 轴负向
2. 汤姆孙对阴极射线本质的研究，采用的科学方法是
A. 用阴极射线轰击金箔，观察其散射情况
B. 用“油滴实验”精确测定电子所带电荷量
C. 用阴极射线轰击荧光物质，对荧光物质发出的光进行光谱分析
D. 让阴极射线通过电场和磁场，通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷
3. 一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域时，射线的轨迹只出现图示的两条（其中有两种射线的轨迹重合），下列判断中正确的是
A. 射到 处的一定是 射线 B. 射到 处的一定是 射线
C. 射到 处的可能是 射线 D. 射到 处的可能是 射线
4. 在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 ；给小球带上电荷后，仍从同一位置以原来的速度水平抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是
A. 无论小球带何种电荷，小球仍会落在 点
B. 无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长
C. 若小球带负电荷，小球会落在更远的 点
D. 若小球带正电荷，小球会落在更远的 点
5. 如图所示，虚线间空间内存在由匀强电场 和匀强磁场 组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电荷量为 ，质量为 ）从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁复合场
A. B. C. D.
6. 如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为 ，带电量为 ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电量不变，小球由静止下滑的过程中
A. 小球加速度一直增大
B. 小球速度先减小后增大，直到最后匀速运动
C. 杆对小球的弹力一直减少
D. 小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变
7. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场和水平的匀强磁场（垂直纸面向里）。一带正电小球从 点静止释放后，运动轨迹为图中 所示，其中 为运动轨迹中的最高点， 为与 同一水平高度的点。下列关于该带电小球运动的描述，正确的是
A. 小球在运动过程中受到的磁场力先增大后减小
B. 小球在运动过程中电势能先增加后减少
C. 球在运动过程中机械能守恒
D. 小球到 点后将沿着 轨迹回到 点
8. 如图所示，场强 的方向竖直向下，磁感应强度 的方向垂直于纸面向里，磁感应强度 的方向垂直纸面向外，在 处有四个二价正离子，甲、乙、丙、丁垂直于场强 和磁感应强度 的方向射入，若四个离子质量 ，，则运动到 ，，， 四个位置的正离子分别为
A. 甲、乙、丙、丁 B. 甲、丁、乙、丙 C. 丙、乙、丁、甲 D. 甲、乙、丁、丙
9. 如图所示，空间存在足够大且互相垂直的匀强电、磁场，电场强度为 、方向竖直向下；磁感应强度为 ，方向垂直纸面向里。由某点 静止释放质量为 、带电量为 的粒子（重力忽略不计），其运动轨迹如图所示。对于带电粒子下落的最大高度 ，下面给出了四个表达式，你认为正确的是
A. B. C. D.
10. 一重力不计的带电粒子以初速度 （）先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场 和匀强磁场 ，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功 ；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以 的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功 ，比较 、 的大小
A. 一定是 B. 一定是
C. 一定是 D. 可能是 ，也可能是
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 如图所示， 、 为水平放置的两块平行带电金属板，板间距离为 ，两板间电势差为 。当带电荷量为 、质量为 的正离子流以速度 沿水平方向从两板左端的中央 点处射入，因受电场力作用，离子做曲线运动，偏向 板（重力忽略不计）。今在两板间加一匀强磁场，使从中央 处射入的正离子流在两板间做直线运动。则磁场的方向是 ，磁感应强度 。
12. 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，三个带同种电的微粒 ，，，它们的电荷量相等，质量分别为 ，，，已知在该区域内， 在纸面内做匀速圆周运动， 在纸面内向右做匀速直线运动， 在纸面内向左做匀速直线运动。则微粒带 （填正或负）电，三个的微粒的质量关系是 。
13. 如图所示一带电的小球从 点自由下落 点距场区边界 高为 ，边界 下方有方向竖直向下、大小为 的匀强电场，同时还有匀强磁场，小球 从边界上的 点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，经半个圆周到达 点，已知 ，则该小球带 （填“正电”或“负电”），该匀强磁场的方向 （填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”），磁感强度大小为 。
14. 水平绝缘杆 套有质量为 电荷量为 的带电小球，小球与杆的动摩擦因数为 ，将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 ，给小球一水平初速度 ，则小球的最终速度可能为 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示，质量为 、电荷量为 的带电粒子，以初速度 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：
（1）求粒子做匀速圆周运动的半径 和周期 。
（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度 的大小。
16. 如图所示的坐标系 平面内，以 、 轴为界边长均为 的区域中，有场强大小均为 ，方向如图的匀强电场。电场周围有垂直纸面向里的匀强磁场。在第 象限内无限接近坐标原点 处有一电荷量为 、质量为 的带正电的粒子，由静止释放后依次分别经 、 、 、 象限的电场区域和磁场区域。已知粒子在各个电场区域中均做直线运动，不考虑粒子重力。求：
（1）磁场的磁感应强度 的大小；
（2）粒子由静止释放到第一次回到出发点经历的时间 。
17. 如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为 的匀强磁场，极板与可调电源相连，正极板上 点处的粒子源垂直极板向上发射速度为 、带正电的粒子束，单个粒子的质量为 、电荷量为 ，一足够长的挡板 与正极板成 倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子， 、 是负极板上的两点， 点位于 点的正上方， 点处放置一粒子靶（忽略靶的大小），用于接收从上方打入的粒子， 长度为 ，忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力。。
（1）若粒子经电场一次加速后正好打在 点处的粒子靶上，求可调电源电压 的大小。
（2）调整电压的大小，使粒子不能打在挡板 上，求电压的最小值 。
（3）若粒子靶在负极板上的位置 点左右可调，则负极板上存在 、 两点（， 、 两点末在图中标出）、对于粒子靶在 区域内的每一点，当电压从零开始连续缓慢增加时，粒子靶均只能接收到 （）种能量的粒子，求 和 的长度（假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定）。
答案
第一部分
1. C
【解析】电子受电场力方向一定水平向左，所以需要受向右的洛伦兹力才能做匀速运动，根据左手定则进行判断可得电子应沿 轴正向运动。
2. D
【解析】汤姆孙对阴极射线本质的研究采用的主要方法是让阴极射线通过电磁场，通过阴极射线的偏转情况判断其电性，结合类平抛运动与圆周运动的公式计算其比荷，选项D正确。
3. D
【解析】 射线带正电， 射线带负电， 射线不带电， 射线不受电场力和洛伦兹力，故射到 处的一定不是 射线，故C选项错误；
射线和 射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦兹力，若电场力大于洛伦兹力，则射到 处的是 射线，若洛伦兹力大于电场力，则射到 处的是 射线，故D选项正确，A、B选项错误。
4. D
5. D
【解析】带电小球进入复合场时受力情况如图所示： 图中由于小球所受合力不为零，所以洛伦兹力不恒定，因此水平方向合力不可能保持为零，小球不可能沿直线运动； 图中垂直纸面向外的方向上只有一个洛伦兹力，所以这种情况下小球也不能沿直线运动； 图中小球所受三个力的合力如果为零，小球就可以沿竖直线运动； 图中小球只受竖直方向两个力作用，一定沿竖直线运动。选项D符合题意。
6. D
【解析】小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向左的洛伦兹力、向右的电场力，分四个过程进行分析：①开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小为 ， 随着 的增大而减小，滑动摩擦力 也减小，小球所受的合力 ， 减小， 增大，加速度 增大；②当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；③小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向右，大小为 ， 增大， 增大， 增大， 减小， 减小；④当 时，，故加速度先增大后减小，直到为零；小球的速度先增大，后不变；杆对球的弹力先减小后反向增大，最后不变；洛伦兹力先增大后不变，故D正确，ABC错误。
7. A
【解析】小球由静止开始运动，可知电场力大于重力，在运动的过程中，洛伦兹力不做功，电场力和重力的合力先做正功，后做负功，根据动能定理知，小球的速度先增大后减小，则小球受到的磁场力先增大后减小，故A正确；小球在运动的过程中，电场力先做正功，再做负功，则电势能先减小后增加，故B错误；小球在运动的过程中，除重力做功以外，电场力也做功，机械能不守恒，故C错误；小球到 点后，由重复之前的运动，不会沿着 轨迹回到 点，故D错误。
8. B
【解析】四种粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足 ，才能通过速度选择器。所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙，根据 ，，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在 点，丙打在 点。甲的速度小于乙的速度，即小于 ，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在 点。丁的速度大于乙的速度，即大于 ，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在 点，故B正确，ACD错误。
9. B
10. B
【解析】本题易错点是认为带电粒子电性未知，可正可负，从而错选D。无论粒子带何种电荷，电场力和洛伦兹力的方向总是相反的，因此，把电场和磁场正交叠加时，粒子在电场力方向上的位移减小了，电场力做的功比原来小了，即 。
第二部分
11. 垂直纸面向外；
12. 正；
【解析】 在纸面内做匀速圆周运动， 在纸面内向右做匀速直线运动， 在纸面内向左做匀速直线运动，微粒受重力 、电场力 、洛伦兹力 的作用，因此三个带正电的微粒，由于 ，， 电荷量相等，那么微粒所受电场力 大小相等，方向竖直向上；
在纸面内做匀速圆周运动，则 的重力等于电场力，即 ；
在纸面内向右做匀速直线运动，则 受力平衡，因为重力方向竖直向下，洛伦兹力方向竖直向上，则有 ；
在纸面内向左做匀速直线运动，则 受力平衡，且洛伦兹力方向向下，则有：，
所以，。
13. 负；垂直纸面向外；
14. 、 、
【解析】给小球初速度后，其所受洛伦兹力向上，如果洛伦兹力 ，则小球一直减速到速度为零；如果洛伦兹力 小球一直做匀速运动；如果洛伦兹力 ，小球先做减速运动，当 时，小球开始做匀速运动。
第三部分
15. （1） ；
【解析】粒子在磁场中受洛伦兹力 ，洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，有
则粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做匀速圆周运动周期
可得 。
（2）
【解析】分析知粒子带正电，为使该粒子做匀速直线运动，需加一竖直向下的匀强电场，电场力与洛伦兹力等大反向，相互平衡，即
电场强度 的大小 。
16. （1）
【解析】由题意可知在磁场中做圆周运动的半径 ，
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力 ，
在电场中由动能定理得 ，
由以上联立可得 。
（2）
【解析】设电场中加速时间为 ，磁场中圆周运动的周期为 。
则在电场中，，
在磁场中， 代入 值得，，
总时间 整理得 。
17. （1）
【解析】从 点射出的粒子在板间被加速，则 ，
粒子在磁场中做圆周运动，则半径 ，
由 ，
解得 。
（2）
【解析】当电压有最小值时，当粒子穿过下面的正极板后，圆轨道与挡板 相切，此时粒子恰好不能打到挡板上，则
从 点射出的粒子在板间被加速，则 ，
粒子在负极板上方的磁场中做圆周运动 ，
粒子从负极板传到正极板时速度仍减小到 ，则 ，
由几何关系可知 ，
联立解得 ，。
（3） ；
【解析】设被粒子靶 接收到 种能量的粒子中能量最小的粒子，在负极板上方磁场区域偏转的轨迹半径为 ，则 ，其中 ，
由（）问分析可得 ，为定值， 才不能被 板吸收，
越小， 越小，粒子靶 离 点越近。 最小为 ，由于要求 ，则 最小取 ，
此时 最小，即 点的距离 ，
当粒子靶 向右移动时， 增大，粒子靶 一定能接收到多种能量的粒子，故 。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，在 平面内，匀强电场的方向沿 轴正向，匀强磁场的方向垂直于 平面向里。一电子在 平面内运动时，速度方向保持不变。则电子的运动方向沿
A. 轴正向 B. 轴负向 C. 轴正向 D. 轴负向
2. 汤姆孙对阴极射线本质的研究，采用的科学方法是
A. 用阴极射线轰击金箔，观察其散射情况
B. 用“油滴实验”精确测定电子所带电荷量
C. 用阴极射线轰击荧光物质，对荧光物质发出的光进行光谱分析
D. 让阴极射线通过电场和磁场，通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷
3. 一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域时，射线的轨迹只出现图示的两条（其中有两种射线的轨迹重合），下列判断中正确的是
A. 射到 处的一定是 射线 B. 射到 处的一定是 射线
C. 射到 处的可能是 射线 D. 射到 处的可能是 射线
4. 在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 ；给小球带上电荷后，仍从同一位置以原来的速度水平抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是
A. 无论小球带何种电荷，小球仍会落在 点
B. 无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长
C. 若小球带负电荷，小球会落在更远的 点
D. 若小球带正电荷，小球会落在更远的 点
5. 如图所示，虚线间空间内存在由匀强电场 和匀强磁场 组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电荷量为 ，质量为 ）从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁复合场
A. B. C. D.
6. 如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为 ，带电量为 ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电量不变，小球由静止下滑的过程中
A. 小球加速度一直增大
B. 小球速度先减小后增大，直到最后匀速运动
C. 杆对小球的弹力一直减少
D. 小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变
7. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场和水平的匀强磁场（垂直纸面向里）。一带正电小球从 点静止释放后，运动轨迹为图中 所示，其中 为运动轨迹中的最高点， 为与 同一水平高度的点。下列关于该带电小球运动的描述，正确的是
A. 小球在运动过程中受到的磁场力先增大后减小
B. 小球在运动过程中电势能先增加后减少
C. 球在运动过程中机械能守恒
D. 小球到 点后将沿着 轨迹回到 点
8. 如图所示，场强 的方向竖直向下，磁感应强度 的方向垂直于纸面向里，磁感应强度 的方向垂直纸面向外，在 处有四个二价正离子，甲、乙、丙、丁垂直于场强 和磁感应强度 的方向射入，若四个离子质量 ，，则运动到 ，，， 四个位置的正离子分别为
A. 甲、乙、丙、丁 B. 甲、丁、乙、丙 C. 丙、乙、丁、甲 D. 甲、乙、丁、丙
9. 如图所示，空间存在足够大且互相垂直的匀强电、磁场，电场强度为 、方向竖直向下；磁感应强度为 ，方向垂直纸面向里。由某点 静止释放质量为 、带电量为 的粒子（重力忽略不计），其运动轨迹如图所示。对于带电粒子下落的最大高度 ，下面给出了四个表达式，你认为正确的是
A. B. C. D.
10. 一重力不计的带电粒子以初速度 （）先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场 和匀强磁场 ，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功 ；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以 的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功 ，比较 、 的大小
A. 一定是 B. 一定是
C. 一定是 D. 可能是 ，也可能是
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 如图所示， 、 为水平放置的两块平行带电金属板，板间距离为 ，两板间电势差为 。当带电荷量为 、质量为 的正离子流以速度 沿水平方向从两板左端的中央 点处射入，因受电场力作用，离子做曲线运动，偏向 板（重力忽略不计）。今在两板间加一匀强磁场，使从中央 处射入的正离子流在两板间做直线运动。则磁场的方向是 ，磁感应强度 。
12. 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，三个带同种电的微粒 ，，，它们的电荷量相等，质量分别为 ，，，已知在该区域内， 在纸面内做匀速圆周运动， 在纸面内向右做匀速直线运动， 在纸面内向左做匀速直线运动。则微粒带 （填正或负）电，三个的微粒的质量关系是 。
13. 如图所示一带电的小球从 点自由下落 点距场区边界 高为 ，边界 下方有方向竖直向下、大小为 的匀强电场，同时还有匀强磁场，小球 从边界上的 点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，经半个圆周到达 点，已知 ，则该小球带 （填“正电”或“负电”），该匀强磁场的方向 （填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”），磁感强度大小为 。
14. 水平绝缘杆 套有质量为 电荷量为 的带电小球，小球与杆的动摩擦因数为 ，将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 ，给小球一水平初速度 ，则小球的最终速度可能为 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示，质量为 、电荷量为 的带电粒子，以初速度 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：
（1）求粒子做匀速圆周运动的半径 和周期 。
（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度 的大小。
16. 如图所示的坐标系 平面内，以 、 轴为界边长均为 的区域中，有场强大小均为 ，方向如图的匀强电场。电场周围有垂直纸面向里的匀强磁场。在第 象限内无限接近坐标原点 处有一电荷量为 、质量为 的带正电的粒子，由静止释放后依次分别经 、 、 、 象限的电场区域和磁场区域。已知粒子在各个电场区域中均做直线运动，不考虑粒子重力。求：
（1）磁场的磁感应强度 的大小；
（2）粒子由静止释放到第一次回到出发点经历的时间 。
17. 如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为 的匀强磁场，极板与可调电源相连，正极板上 点处的粒子源垂直极板向上发射速度为 、带正电的粒子束，单个粒子的质量为 、电荷量为 ，一足够长的挡板 与正极板成 倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子， 、 是负极板上的两点， 点位于 点的正上方， 点处放置一粒子靶（忽略靶的大小），用于接收从上方打入的粒子， 长度为 ，忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力。。
（1）若粒子经电场一次加速后正好打在 点处的粒子靶上，求可调电源电压 的大小。
（2）调整电压的大小，使粒子不能打在挡板 上，求电压的最小值 。
（3）若粒子靶在负极板上的位置 点左右可调，则负极板上存在 、 两点（， 、 两点末在图中标出）、对于粒子靶在 区域内的每一点，当电压从零开始连续缓慢增加时，粒子靶均只能接收到 （）种能量的粒子，求 和 的长度（假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定）。
答案
第一部分
1. C
【解析】电子受电场力方向一定水平向左，所以需要受向右的洛伦兹力才能做匀速运动，根据左手定则进行判断可得电子应沿 轴正向运动。
2. D
【解析】汤姆孙对阴极射线本质的研究采用的主要方法是让阴极射线通过电磁场，通过阴极射线的偏转情况判断其电性，结合类平抛运动与圆周运动的公式计算其比荷，选项D正确。
3. D
【解析】 射线带正电， 射线带负电， 射线不带电， 射线不受电场力和洛伦兹力，故射到 处的一定不是 射线，故C选项错误；
射线和 射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦兹力，若电场力大于洛伦兹力，则射到 处的是 射线，若洛伦兹力大于电场力，则射到 处的是 射线，故D选项正确，A、B选项错误。
4. D
5. D
【解析】带电小球进入复合场时受力情况如图所示： 图中由于小球所受合力不为零，所以洛伦兹力不恒定，因此水平方向合力不可能保持为零，小球不可能沿直线运动； 图中垂直纸面向外的方向上只有一个洛伦兹力，所以这种情况下小球也不能沿直线运动； 图中小球所受三个力的合力如果为零，小球就可以沿竖直线运动； 图中小球只受竖直方向两个力作用，一定沿竖直线运动。选项D符合题意。
6. D
【解析】小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向左的洛伦兹力、向右的电场力，分四个过程进行分析：①开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小为 ， 随着 的增大而减小，滑动摩擦力 也减小，小球所受的合力 ， 减小， 增大，加速度 增大；②当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；③小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向右，大小为 ， 增大， 增大， 增大， 减小， 减小；④当 时，，故加速度先增大后减小，直到为零；小球的速度先增大，后不变；杆对球的弹力先减小后反向增大，最后不变；洛伦兹力先增大后不变，故D正确，ABC错误。
7. A
【解析】小球由静止开始运动，可知电场力大于重力，在运动的过程中，洛伦兹力不做功，电场力和重力的合力先做正功，后做负功，根据动能定理知，小球的速度先增大后减小，则小球受到的磁场力先增大后减小，故A正确；小球在运动的过程中，电场力先做正功，再做负功，则电势能先减小后增加，故B错误；小球在运动的过程中，除重力做功以外，电场力也做功，机械能不守恒，故C错误；小球到 点后，由重复之前的运动，不会沿着 轨迹回到 点，故D错误。
8. B
【解析】四种粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足 ，才能通过速度选择器。所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙，根据 ，，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在 点，丙打在 点。甲的速度小于乙的速度，即小于 ，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在 点。丁的速度大于乙的速度，即大于 ，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在 点，故B正确，ACD错误。
9. B
10. B
【解析】本题易错点是认为带电粒子电性未知，可正可负，从而错选D。无论粒子带何种电荷，电场力和洛伦兹力的方向总是相反的，因此，把电场和磁场正交叠加时，粒子在电场力方向上的位移减小了，电场力做的功比原来小了，即 。
第二部分
11. 垂直纸面向外；
12. 正；
【解析】 在纸面内做匀速圆周运动， 在纸面内向右做匀速直线运动， 在纸面内向左做匀速直线运动，微粒受重力 、电场力 、洛伦兹力 的作用，因此三个带正电的微粒，由于 ，， 电荷量相等，那么微粒所受电场力 大小相等，方向竖直向上；
在纸面内做匀速圆周运动，则 的重力等于电场力，即 ；
在纸面内向右做匀速直线运动，则 受力平衡，因为重力方向竖直向下，洛伦兹力方向竖直向上，则有 ；
在纸面内向左做匀速直线运动，则 受力平衡，且洛伦兹力方向向下，则有：，
所以，。
13. 负；垂直纸面向外；
14. 、 、
【解析】给小球初速度后，其所受洛伦兹力向上，如果洛伦兹力 ，则小球一直减速到速度为零；如果洛伦兹力 小球一直做匀速运动；如果洛伦兹力 ，小球先做减速运动，当 时，小球开始做匀速运动。
第三部分
15. （1） ；
【解析】粒子在磁场中受洛伦兹力 ，洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，有
则粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做匀速圆周运动周期
可得 。
（2）
【解析】分析知粒子带正电，为使该粒子做匀速直线运动，需加一竖直向下的匀强电场，电场力与洛伦兹力等大反向，相互平衡，即
电场强度 的大小 。
16. （1）
【解析】由题意可知在磁场中做圆周运动的半径 ，
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力 ，
在电场中由动能定理得 ，
由以上联立可得 。
（2）
【解析】设电场中加速时间为 ，磁场中圆周运动的周期为 。
则在电场中，，
在磁场中， 代入 值得，，
总时间 整理得 。
17. （1）
【解析】从 点射出的粒子在板间被加速，则 ，
粒子在磁场中做圆周运动，则半径 ，
由 ，
解得 。
（2）
【解析】当电压有最小值时，当粒子穿过下面的正极板后，圆轨道与挡板 相切，此时粒子恰好不能打到挡板上，则
从 点射出的粒子在板间被加速，则 ，
粒子在负极板上方的磁场中做圆周运动 ，
粒子从负极板传到正极板时速度仍减小到 ，则 ，
由几何关系可知 ，
联立解得 ，。
（3） ；
【解析】设被粒子靶 接收到 种能量的粒子中能量最小的粒子，在负极板上方磁场区域偏转的轨迹半径为 ，则 ，其中 ，
由（）问分析可得 ，为定值， 才不能被 板吸收，
越小， 越小，粒子靶 离 点越近。 最小为 ，由于要求 ，则 最小取 ，
此时 最小，即 点的距离 ，
当粒子靶 向右移动时， 增大，粒子靶 一定能接收到多种能量的粒子，故 。
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