帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)高中物理專(zhuān)題含解析

1、目標(biāo)：1. 掌握帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)2. 理解復(fù)合場(chǎng)、組合場(chǎng)對(duì)帶電粒子受力的分析。重難點(diǎn)：重點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受力分析難點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力與運(yùn)動(dòng)結(jié)合。知識(shí)：知識(shí)點(diǎn)1帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1復(fù)合場(chǎng)的分類(lèi)(1)疊加場(chǎng)：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)共存，或其中某兩場(chǎng)共存(2)組合場(chǎng)：電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊，或相鄰或在同一區(qū)域電場(chǎng)、磁場(chǎng)交替出現(xiàn)2帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式(1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大小相等，方向相反時(shí)

2、，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(3)較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子所受合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一直線上，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線易錯(cuò)判斷(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)(×)(2)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)()(3)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中一定能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(×)知識(shí)點(diǎn)2帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例1質(zhì)譜儀(1)構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和照相底片等構(gòu)成(2)原理：粒子由靜止被加速電場(chǎng)加速，qUmv2. 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有qvBm

3、. 由以上兩式可得r， m， .2回旋加速器(1)構(gòu)造：如圖所示，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒的縫隙處接交流電源，D形盒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(2)原理：交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速，經(jīng)磁場(chǎng)回旋，由qvB，得Ekm，可見(jiàn)粒子獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒半徑r決定，與加速電壓無(wú)關(guān)3速度選擇器(1)平行板中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來(lái)，所以叫做速度選擇器(如圖所示)(2)帶電粒子能夠沿直線勻速通過(guò)速度選擇器的條件是qEqvB，即vE/B.4磁流體發(fā)電機(jī)(1)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能(2)根據(jù)左手定則

4、，圖中的B是發(fā)電機(jī)正極(3)磁流體發(fā)電機(jī)兩極板間的距離為L(zhǎng)，等離子體速度為v，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則由qEqU/LqvB得兩極板間能達(dá)到的最大電勢(shì)差UBLv.易錯(cuò)判斷(1)電荷在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度與電荷的電性有關(guān)(×)(2)不同比荷的粒子在質(zhì)譜儀磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同()(3)粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期都隨粒子速度的增大而增大(×)題型分類(lèi)：題型一帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)題型分析：1帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可能的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中初速度為零做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)保持靜止初速度垂直場(chǎng)

5、線做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng))做勻速圓周運(yùn)動(dòng)初速度平行場(chǎng)線做勻變速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)受恒力作用，做勻變速運(yùn)動(dòng)洛倫茲力不做功，動(dòng)能不變2.“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的比較垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁偏轉(zhuǎn))垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)(電偏轉(zhuǎn))情景圖受力FBqv0B，大小不變，方向總指向圓心，方向變化，F(xiàn)B為變力FEqE，F(xiàn)E大小、方向不變，為恒力運(yùn)動(dòng)規(guī)律勻速圓周運(yùn)動(dòng)r，T類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)vxv0，vytxv0t，yt2運(yùn)動(dòng)時(shí)間tTt，具有等時(shí)性動(dòng)能不變變化電場(chǎng)中：加速直線運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)中：勻速圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中：類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)中：勻速圓周運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)中：勻速圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中：勻變速直線運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)中：勻速圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中：類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) (

6、1)從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng) (2)從磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)考向1先電場(chǎng)后磁場(chǎng)【例1】(2018·哈爾濱模擬)如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各個(gè)方向射出的粒子速度大小均為v0，質(zhì)量均為m、電荷量均為q；在0yd的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與y軸正向相同，在d<y2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里粒子第一次離開(kāi)電場(chǎng)上邊緣yd時(shí)，能夠到達(dá)的位置xdxd, 而且最終恰好沒(méi)有粒子從y2d的邊界離開(kāi)磁場(chǎng)已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(3)

7、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間(只考慮粒子第一次在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間) 解析(1)沿x軸正方向發(fā)射的粒子有：由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律得1.5d v0t, dat2a，聯(lián)立可得：E.(2)沿x軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場(chǎng)時(shí)有：dt,聯(lián)立可得：vyv0，vv0方向與水平成53°，斜向右上方，據(jù)題意知該粒子軌跡恰與上邊緣相切，則其余粒子均達(dá)不到y(tǒng)2d邊界，由幾何關(guān)系可知：dRR 根據(jù)牛頓第二定律得：Bqvm聯(lián)立可得：B.(3)粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過(guò)(1.5d，d)恰與上邊界相切的粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，由幾何關(guān)系可知圓心角為：254°粒子運(yùn)動(dòng)周期為：T則時(shí)間為：tT. 考

8、向2先磁場(chǎng)后電場(chǎng)【例2】(2018·濰坊模擬)在如圖所示的坐標(biāo)系中，第一和第二象限(包括y軸的正半軸)內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；第三和第四象限內(nèi)存在平行于y軸正方向、大小未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)p點(diǎn)為y軸正半軸上的一點(diǎn)，坐標(biāo)為(0，l)；n點(diǎn)為y軸負(fù)半軸上的一點(diǎn)，坐標(biāo)未知現(xiàn)有一帶正電的粒子由p點(diǎn)沿y軸正方向以一定的速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后以與x軸正半軸成45°角的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，該粒子恰好垂直于y軸經(jīng)過(guò)n點(diǎn)粒子的重力忽略不計(jì)求：(1)粒子在p點(diǎn)的速度大??；(2)第三和第四象限內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?3)帶電粒子從由

9、p點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到第三次通過(guò)x軸的總時(shí)間. 解析粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(1)由幾何關(guān)系可知rsin 45°l解得rl又因?yàn)閝v0Bm，可解得v0.(2)粒子進(jìn)入電場(chǎng)在第三象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，設(shè)粒子射入電場(chǎng)坐標(biāo)為(x1,0)，從粒子射入電場(chǎng)到粒子經(jīng)過(guò)n點(diǎn)的時(shí)間為t2，由幾何關(guān)系知x1(1)l，在n點(diǎn)有v2v1v0由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有(1)lv0t2;v0at2t2聯(lián)立以上方程解得t2，E.(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1T粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2t2粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3T故粒子從開(kāi)始到第三次通過(guò)x軸所用時(shí)間為tt12

10、t2t3(22). 反思總結(jié)規(guī)律運(yùn)用及思路帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用動(dòng)能定理或類(lèi)平拋的知識(shí)分析；帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來(lái)處理；注意帶電粒子從一種場(chǎng)進(jìn)入另一種場(chǎng)時(shí)的銜接速度【鞏固】如圖所示，在第象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在第、象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等有一個(gè)帶電粒子以垂直于x軸的初速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并且恰好與y軸的正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng)，又恰好垂直于x軸進(jìn)入第象限的磁場(chǎng)已知OP之間的距離為d，則帶電粒子在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為()A.B.(25)C.D.D帶電粒子的

11、運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由題意知，帶電粒子到達(dá)y軸時(shí)的速度vv0，這一過(guò)程的時(shí)間t1.又由題意知，帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)軌道半徑r2d.故知帶電粒子在第象限中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t2×帶電粒子在第象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t3×故t總.故D正確題型二 帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考向1電場(chǎng)、磁場(chǎng)疊加【例3】(多選)(2018·臨川模擬)向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)正交的區(qū)域里， 一帶電粒子從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿曲線abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)榱悖?b點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)中能夠到達(dá)的最高點(diǎn)， 如圖所示，若不計(jì)重力，下列說(shuō)法中正確的是()A粒子肯定帶負(fù)電， 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里Ba、c點(diǎn)處于同一水平線

12、上C粒子通過(guò)b點(diǎn)時(shí)速率最大D. 粒子達(dá)到c點(diǎn)后將沿原路徑返回到a點(diǎn)ABC粒子開(kāi)始受到電場(chǎng)力作用而向上運(yùn)動(dòng)，受到向右的洛倫茲力作用，則知電場(chǎng)力方向向上，故粒子帶負(fù)電；根據(jù)左手定則判斷磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，故A正確將粒子在c點(diǎn)的狀態(tài)與a點(diǎn)進(jìn)行比較，c點(diǎn)的速率為零，動(dòng)能為零，根據(jù)能量守恒可知，粒子在c與a兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，電勢(shì)相等，則a、c兩點(diǎn)應(yīng)在同一條水平線上；由于在a、c兩點(diǎn)粒子的狀態(tài)(速度為零，電勢(shì)能相等)相同，粒子將在c點(diǎn)右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng)，因此，粒子是不可能沿原曲線返回a點(diǎn)的，故B正確，D錯(cuò)誤根據(jù)動(dòng)能定理得，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程電場(chǎng)力做功最大，則b點(diǎn)速度最大，故C正確考向2電場(chǎng)、

13、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的疊加【例4】(2017·全國(guó)卷)如圖所示，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上(與紙面平行)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc.已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)下列選項(xiàng)正確的是() Ama>mb>mcBmb>ma>mcCmc>ma>mbDmc>mb>maB設(shè)三個(gè)微粒的電荷量均為q，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明洛倫茲力提供向心力，重力與電場(chǎng)力平衡，即magqEb在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

14、三力平衡，則mbgqEqvBc在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，三力平衡，則mcgqvBqE比較式得：mb>ma>mc，選項(xiàng)B正確考向3復(fù)合場(chǎng)中的動(dòng)量、能量綜合問(wèn)題【例5】(2018·南昌模擬)如圖所示，帶負(fù)電的金屬小球A質(zhì)量為mA0.2 kg，電量為q0.1 C，小球B是絕緣體不帶電，質(zhì)量為mB2 kg，靜止在水平放置的絕緣桌子邊緣，桌面離地面的高h(yuǎn)0.05 m，桌子置于電、磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.5 T，方向沿水平方向且垂直紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E10 N/C，方向沿水平方向向左且與磁場(chǎng)方向垂直，小球A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，A以某一速度沿

15、桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并與B球發(fā)生正碰，設(shè)碰撞時(shí)間極短，B碰后落地的水平位移為0.03 m，g取10 m/s2，求：(1)碰前A球的速度？(2)碰后A球的速度？(3)若碰后電場(chǎng)方向反向(桌面足夠長(zhǎng))，小球A在碰撞結(jié)束后，到剛離開(kāi)桌面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，合力對(duì)A球所做的功. 答案(1)2 m/s(2)1 m/s，方向與原速度方向相反(3)6.3 J【例5-2】 (1)上題中，A與B的碰撞是彈性碰撞嗎？為什么？(2)在第(3)問(wèn)中，根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)和條件，能否求出電場(chǎng)力對(duì)A球做的功？提示：A、B碰前，只有A有動(dòng)能EkAmAv×0.2×22 J0.4 JA、B碰后，EkAmAv×

16、;0.2×12 J0.1 JEkBmBv20.09 J因EkAEkAEkB故A、B間的碰撞不是彈性碰撞提示：不能因無(wú)法求出A球的位移【鞏固1】(多選)(2017·濟(jì)南模擬)如圖所示，在正交坐標(biāo)系O­xyz中，分布著電場(chǎng)和磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)在Oyz平面的左方空間內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在Oyz平面右方、Oxz平面上方的空間內(nèi)分布著沿z軸負(fù)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在Oyz平面右方、Oxz平面下方分布著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為.在t0時(shí)刻，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒從P點(diǎn)靜止釋放，已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為(5a，2a,0

17、)，不計(jì)微粒的重力則()A微粒第一次到達(dá)x軸的速度大小為B微粒第一次到達(dá)x軸的時(shí)刻為C微粒第一次到達(dá)y軸的位置為y2aD微粒第一次到達(dá)y軸的時(shí)刻為BD微粒從P點(diǎn)由靜止釋放至第一次到達(dá)y軸的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示釋放后，微粒在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由E，根據(jù)動(dòng)能定理有Eq·2amv2，解得微粒第一次到達(dá)x軸的速度v，又t1v，解得微粒第一次到達(dá)x軸的時(shí)刻t1，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后開(kāi)始做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則有qvBm，可得：Ra，所以微粒到達(dá)y軸的位置為ya，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T，則運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸的時(shí)刻：t25t1T，代入得：t2，選項(xiàng)D正確

18、【鞏固2】 (多選)(2018·蘭州模擬)如圖所示，空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向相互垂直，在正交的電磁場(chǎng)空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量為m，帶電量為q(q>0)的小球套在絕緣桿上，若小球沿桿向下的初速度為v0時(shí)，小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度大小為g，小球電荷量保持不變，則以下說(shuō)法正確的是()A小球的初速度v0B若小球沿桿向下的初速度v，小球?qū)⒀貤U做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止C若小球沿桿向下的初速度v，小球?qū)⒀貤U做加速

19、度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止D. 若小球沿桿向下的初速度v，則從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定過(guò)程中，小球克服摩擦力做功為BD題型三 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的常見(jiàn)實(shí)例考向1回旋加速器的工作原理【例6】(多選)(2018·成都模擬)粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為f，加速器的電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為e，在加速器中被加速不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確是()A質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)2RfB加速的質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能隨加速器的電壓U增大而增大C質(zhì)子第二

20、次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1D不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速其它粒子AC質(zhì)子出回旋加速器時(shí)速度最大，此時(shí)的半徑為R，最大速度為：v2Rf，故A正確；根據(jù)qvBm得，v，則粒子的最大動(dòng)能Ekmmv2，與加速器的電壓無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；粒子在加速電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)qUmv2，得v，質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒狹縫的速度比為1，根據(jù)r，則半徑比為1，故C正確；帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與加速電場(chǎng)的周期相等，根據(jù)T知，換用其它粒子，粒子的比荷變化，周期變化，回旋加速器需改變交流電的頻率才能加速其它粒子，故D錯(cuò)誤故選AC.考向2速度選擇器的

21、工作原理【例7】在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子() A一定帶正電B速度vC若速度v，粒子一定不能從板間射出D若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng)B考向3質(zhì)譜儀的工作原理【例7】質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”則下列判斷正確的是()A進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

22、速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列的順序是氕、氘、氚Da、b、c三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氕、氘、氚A離子通過(guò)加速電場(chǎng)的過(guò)程，有qUmv2，因?yàn)殡㈦?、氚三種離子的電量相同、質(zhì)量依次增大，故進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能相同，速度依次減小，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由T可知，氕、氘、氚三種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期依次增大，又三種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為半個(gè)周期，故在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列依次為氚、氘、氕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由qvBm及qUmv2，可得R，故氕、氘、氚三種離子在磁場(chǎng)中的軌道半徑依次增大，所以a、b、c三條“質(zhì)譜線”依次對(duì)應(yīng)氚

23、、氘、氕，D項(xiàng)錯(cuò)誤【鞏固3】(多選)如圖所示，含有H、H、He的帶電粒子束從小孔O1處射入速度選擇器，沿直線O1O2運(yùn)動(dòng)的粒子在小孔O2處射出后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最終打在P1、P2兩點(diǎn)則()A打在P1點(diǎn)的粒子是HeB打在P2點(diǎn)的粒子是H和HeCO2P2的長(zhǎng)度是O2P1長(zhǎng)度的2倍D粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等BC通過(guò)同一速度選擇器的粒子具有相同的速度，故H、H、He的速度相等，由牛頓第二定律得qvB2m，解得R，由此可知，設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，質(zhì)子帶電量為q，H的半徑R1，H的半徑R2，He的半徑R3，故打在P1點(diǎn)的粒子是H，打在P2點(diǎn)的粒子是H和He，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；O2P12R1，O2P

24、22R2，故O2P22O2P1，選項(xiàng)C正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，H運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與H和He運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤故選B、C.基礎(chǔ)練習(xí)：考查點(diǎn)：速度選擇器1如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電荷不全相等的離子，經(jīng)過(guò)由正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的速度選擇器后，進(jìn)入另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并分裂為A、B兩束，下列說(shuō)法中正確的是()A組成A束和B束的離子都帶負(fù)電B組成A束和B束的離子質(zhì)量一定不同CA束離子的比荷大于B束離子的比荷D速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外答案C考查點(diǎn)：磁流體發(fā)電機(jī)2(多選)磁流體發(fā)電機(jī)是利用洛倫茲力的磁偏轉(zhuǎn)作用發(fā)電的A、B是兩塊處在磁場(chǎng)中互相平行的金屬板，一束在高溫下形成的等離子束

25、(氣體在高溫下發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的帶等量異種電荷的粒子)射入磁場(chǎng)下列說(shuō)法正確的是()AB板是電源的正極BA板是電源的正極C電流從上往下流過(guò)電流表D電流從下往上流過(guò)電流表答案AD考查點(diǎn)：電磁流量計(jì)3如圖所示，電磁流量計(jì)的主要部分是柱狀非磁性管該管橫截面是邊長(zhǎng)為d的正方形，管內(nèi)有導(dǎo)電液體水平向左流動(dòng)在垂直于液體流動(dòng)方向上加一個(gè)水平指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)測(cè)得液體上下表面a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U.則管內(nèi)導(dǎo)電液體的流量Q(流量是指流過(guò)該管的液體體積與所用時(shí)間的比值)為()A.B.C.D.答案A考查點(diǎn)：質(zhì)譜儀4A、B是兩種同位素的原子核，它們具有相同的電荷、不同的質(zhì)量為測(cè)定它們的質(zhì)量比，使

26、它們從質(zhì)譜儀的同一加速電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速，然后沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，打到照相底片上如果從底片上獲知A、B在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑之比是d1d2，則A、B的質(zhì)量之比為()AddBd1d2CddDd2d1答案A分類(lèi)鞏固：帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1如圖所示，某種帶電粒子由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，射入水平放置、電勢(shì)差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過(guò)兩板后又垂直于磁場(chǎng)方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則粒子射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著U1和U2的變化情況為(不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng))()Ad隨U1變化，d與U2無(wú)關(guān)Bd

27、與U1無(wú)關(guān)，d隨U2變化Cd隨U1變化，d隨U2變化Dd與U1無(wú)關(guān)，d與U2無(wú)關(guān)A帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，可將射出電場(chǎng)的粒子速度v分解成初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為，則有：cos 而在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的半徑為R，由幾何關(guān)系得，半徑與直線MN夾角正好等于，則有：cos ，所以d，又因?yàn)榘霃焦絉，則有d.故d隨U1變化，d與U2無(wú)關(guān)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤2(多選)(2017·煙臺(tái)模擬)如圖所示，在x軸上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在x軸下方的等腰直角三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其中C、

28、D在x軸上，它們到原點(diǎn)O的距離均為a.現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h，不計(jì)重力作用與空氣阻力的影響下列說(shuō)法正確的是() A若粒子垂直于CM射出磁場(chǎng)，則hB若粒子垂直于CM射出磁場(chǎng)，則hC若粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)，則hD若粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)，則hAD粒子在電場(chǎng)中加速，有qEhmv.在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，若粒子垂直于CM射出磁場(chǎng)，則軌跡所對(duì)的圓心角45°，半徑Ra，由洛倫茲力提供向心力，有qv0B，得R，聯(lián)立以上各式得h，A正確；若粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)，則軌跡所對(duì)的圓心有90°，半徑R，同理可得h，D正確3(2018·

29、;銀川模擬)如圖所示，AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面一帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度v0正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)后，從M點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場(chǎng)區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E，不計(jì)粒子重力試求：(1)M、N兩點(diǎn)間的距離；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑；(3)粒子自O(shè)點(diǎn)出發(fā)到回到O點(diǎn)所用的時(shí)間解析(1)據(jù)題意，作出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：粒子從O到M的時(shí)間：t1；粒子在電場(chǎng)中加速度：a故PM間的距離為：PMatd粒子在M點(diǎn)

30、時(shí)豎直方向的速度：vyat1v0粒子在M點(diǎn)時(shí)的速度：v2v0速度偏轉(zhuǎn)角正切：tan ,故60°粒子從N到O點(diǎn)時(shí)間：t2，粒子從N到O點(diǎn)過(guò)程的豎直方向位移：yat故P、N兩點(diǎn)間的距離為：PNyd.所以MNPNPMd. (2)由幾何關(guān)系得：Rcos 60°RMNd,可得半徑：Rd由qvBm解得：B；由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為：R2Rcos 30°，即Rd.(3)O到M的時(shí)間：t1;N到O的時(shí)間：t2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t3無(wú)場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t4;tt1t2t3t4.帶電物體在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)4如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大且正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，磁感線和

31、電場(chǎng)線都處在水平方向且互相垂直在MN上方有一個(gè)帶正電的小球由靜止開(kāi)始下落，經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平地面若不計(jì)空氣阻力，小球在通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是() A小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B小球的電勢(shì)能保持不變C洛倫茲力對(duì)小球做正功D小球的動(dòng)能增量等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能減少量的總和D帶電小球在剛進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí)受力如圖所示，則帶電小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后做曲線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣葧?huì)發(fā)生變化，洛倫茲力就會(huì)跟著變化，所以不可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)能公式Epq，知只有帶電小球豎直向下做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能保持不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力的方向確定方法知，洛倫茲力方向始終和速度方向垂直，所以洛倫茲力

32、不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從能量守恒角度知道選項(xiàng)D正確5. (2017·桂林模擬)如圖所示，空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線，一不計(jì)重力的帶電粒子在M點(diǎn)以某一初速度垂直等勢(shì)線進(jìn)入正交電磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(粒子在N點(diǎn)的速度比在M點(diǎn)的速度大)則下列說(shuō)法正確的是()A粒子一定帶正電B粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是拋物線C電場(chǎng)線方向一定垂直等勢(shì)面向左D粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大C根據(jù)粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡和左手定則可知，粒子一定帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，故粒子受到的合力是變力，而物體只有在恒力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡才是拋物

33、線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于空間只存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)，粒子的速度增大，說(shuō)明在此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，則電場(chǎng)線方向一定垂直等勢(shì)面向左，選項(xiàng)C正確；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)， bd沿水平方向已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是()A當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力最大B小球恰好運(yùn)動(dòng)一周后回到a點(diǎn)C小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能

34、減小D小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能增大C電場(chǎng)力與重力大小相等，則二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故類(lèi)似于新的重力，所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”關(guān)于圓心對(duì)稱(chēng)的位置(即bc弧的中點(diǎn))就是“最低點(diǎn)”，速度最大，此時(shí)洛倫茲力最大；由于a、d兩點(diǎn)關(guān)于新的最高點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，若從a點(diǎn)靜止釋放，最高運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，故A、B錯(cuò)誤從a到b，重力和電場(chǎng)力都做正功，重力勢(shì)能和電勢(shì)能都減少，故C正確小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，但由于bc弧的中點(diǎn)速度最大，所以動(dòng)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤7(多選)(2018·哈爾濱模擬)如圖

35、所示，空間同時(shí)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E.一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在將磁場(chǎng)方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°，同時(shí)給小球一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向斜向下的速度v，則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是() A小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒C小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加了D小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)歷時(shí)AD小球在復(fù)合電磁場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，只受兩個(gè)力作用，即重力和電場(chǎng)力且兩者平衡當(dāng)把磁場(chǎng)順時(shí)針?lè)较騼A斜30°，且給小球一個(gè)垂直磁場(chǎng)方向的速度v，則小球受到的合力就是洛倫茲力，且與速度方向垂直，所以帶電粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確由于

36、帶電粒子在垂直于紙面的傾斜平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到電場(chǎng)力要做功，所以機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤電場(chǎng)力從開(kāi)始到最低點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為WEqRsin 30°mg××，所以電勢(shì)能的增加量為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤小球第一次運(yùn)動(dòng)到低點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)，所以選項(xiàng)D正確故選AD.8(2018·泉州模擬)如圖所示，PR是一長(zhǎng)為L(zhǎng)0.64 m的絕緣平板固定在水平地面上，擋板R固定在平板的右端整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在板的右半部分有一個(gè)垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)的寬度0.32 m一個(gè)質(zhì)量m0.50×103 kg、帶電荷量為q5.0×102 C

37、的小物體，從板的P端由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體碰到擋板R后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)(不計(jì)撤掉電場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的影響，整個(gè)過(guò)程中小物體的電量保持不變)，物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍作勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，停在C點(diǎn)，PCL0.20, g取10 m/s2.(1)判斷電場(chǎng)的方向及物體帶正電還是帶負(fù)電；(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3)求物體與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能解析(1)物體由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力向右且大于摩擦力進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明它受的摩擦力增大，即證明它受的洛倫茲力方向向下，由左手定則判斷物體帶負(fù)電，由其受力方向向右判斷電

38、場(chǎng)方向向左. (2)設(shè)物體被擋板彈回后做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v2，從離開(kāi)磁場(chǎng)到停在C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有mg0mv即v20.80 m/s物體在磁場(chǎng)中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有mgBqv2，有B0.125 T.(3)設(shè)從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1，由動(dòng)能定理有qEmgmv物體從D點(diǎn)到R做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有qE(mgBqv1)，有v11.6 m/s小物體撞擊擋板損失的機(jī)械能為Emvmv4.8×104 J.答案(1)電場(chǎng)方向向左負(fù)電(2)0.125 T(3)4.8×104 J帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用9如圖所示為研究某種帶電粒子的裝置示意圖，粒子源射出的粒子束以一定的

39、初速度沿直線射到熒光屏上的O點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)光斑在垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏上的P點(diǎn)，然后在磁場(chǎng)區(qū)域再加一豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，光斑從P點(diǎn)又回到O點(diǎn)，關(guān)于該粒子(不計(jì)重力)，下列說(shuō)法正確的是() A粒子帶負(fù)電B初速度為vC比荷為D比荷為D垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束打在熒光屏上的P點(diǎn)，根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)qvBEq，解得v，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中時(shí)，由qvBm，可得：，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤故選D. 10據(jù)報(bào)道，我國(guó)實(shí)施的“雙星”計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置了一種“磁強(qiáng)計(jì)”，用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示：電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿x正方向、大小為I的電流已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電量為e.金屬導(dǎo)電過(guò)程中，自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)若測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間(za為前側(cè)面，z0為后側(cè)面)的電勢(shì)差為U，那么()A前側(cè)面電勢(shì)高，BB前側(cè)面電勢(shì)高，BC后側(cè)面電勢(shì)高，BD后側(cè)面電勢(shì)高，BC電子定向移動(dòng)形成電流，根據(jù)電流的方向得出電子定向移動(dòng)的方向