电场和磁场
一、选择题(1～3题为单项选择题，4～6题为多项选择题)
1.
(2018·四川绵阳南山中学模拟)质量为m、电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场(场强大小为E)和匀强磁场(磁感应强度大小为B)组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A．该微粒一定带正电
B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C．该磁场的磁感应强度大小为
D．该电场的场强为Bvcos θ
解析： 若微粒带正电，电场力水平向左，洛伦兹力垂直OA斜向右下方，则电场力、重力、洛伦兹力不能平衡，微粒不可能做直线运动，则微粒带负电，A错误；微粒如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力变化，微粒不能沿直线运动，与题意不符，B错误；由平衡条件得：qvBcos θ＝mg，qvBsin θ＝qE，知C正确，D错误。
答案： C
2.
(2018·山西名校联考)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子(可认为初速度为零)，从狭缝S1进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场。现在MN上的F点(图中未画出)接收到该粒子，且GF＝R。则该粒子的比荷为(粒子的重力忽略不计)( )
A. B.
C. D.
解析：
设离子被加速后获得的速度为v，由动能定理有：
qU＝mv2，离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r＝，
又Bqv＝m，
可求＝，故C正确。
答案： C
3．(2018·北京卷·18)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是( )
A．磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱
C．粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度
解析： 在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内，带电粒子做匀速直线运动，则速度方向与电场方向和磁场方向均垂直，qvB＝qE，故v＝。因此粒子是否在“速度选择器”中做匀速直线运动，与粒子的电性、电量均无关。撤去电场时，粒子速度方向仍与磁场垂直，满足做匀速圆周运动的条件。
答案： C
4.
(2018·浙江杭州五校联盟一诊)(多选)如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U，已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是( )
A．M板比N板电势高
B．导体单位体积内自由电子数越多，电压U越大
C．导体中自由电子定向移动的速度为v＝
D．导体单位体积内的自由电子数为
解析： 如题图，电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向上，则M积累了电子，M、N之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，A错误。通电流I时，有evB＝，可得自由电子定向移动的速度为v＝，故C正确。电流的微观表达式是I＝nevS，则导体单位体积内的自由电子数n＝，S＝db，v＝，解得U＝，n＝，故B错误，D正确。
答案： CD
