如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点， bO沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是

A．当小球运动到b点时，洛伦兹力最大

B．当小球运动到c点时，小球受到的支持力一定大于重力

C．小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

答案

解析

试题分析：小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图，故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，选项A错误．

小球到C点时支持力方向不确定，所以无法确定支持力和重力大小的比较，B错误；．
小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小．选项D正确．
点评：该题要求同学们能够根据受力分析找出做圆周运动新的最高点和最低点，再根据竖直平面内的圆周运动的知识解题，难度较大．

核心考点

试题【如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球】；主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，

和

为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端

间接有阻值为

导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径

内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距

，电阻不计。导轨所在平面

区域内有竖直向上

的匀强磁场。导轨上长度也为

、质量

、电阻

的金属棒

以

速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度

。求：

（1）金属棒

刚滑出磁场右边界

时的速度

的大小；
（2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线

中产生的热量

。

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关于点电荷周围电势大小的公式为U＝kQ/r，式中常量k＞0，Q为点电荷所带的电量，r为电场中某点距点电荷的距离．如图所示，两个带电量均为+q的小球B、C，由一根长为L的绝缘细杆连接，并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上，C球离地的竖直高度也为L．开始时小球A不带电，此时细线内的张力为T₀；当小球A带Q₁的电量时，细线内的张力减小为T₁；当小球A带Q₂的电量时，细线内的张力大于T₀．

（1）分别指出小球A带Q₁、Q₂的电荷时电量的正负；
（2）求小球A分别带Q₁、Q₂的电荷时，两小球B、C整体受到小球A的库仑力F₁与F₂大小之比；
（3）当小球A带Q₃的电量时细线恰好断裂，在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a，求Q₃；
（4）在小球A带Q₃（视为已知）电量情况下，若B球最初离A球的距离为L，在细线断裂到C球着地的过程中，小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少？（设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)

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两根足够长的平行金属导轨左端与电阻

相连，固定在水平桌面上，质量为

、内阻为

的金属杆

与导轨接触良好，可以无摩擦地沿导轨运动．导轨的电阻不计，导轨宽度为

,磁感应强度为

的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨平面，现给金属杆

一个瞬时冲量

,使杆向右滑行。求：

(1)回路的最大电流；
(2)当滑行过程中电阻

上产生的热量为

时，

杆的加速度是多大；
(3)

杆从开始运动到停下共滑行多长的距离.

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如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度v_m，在这个过程中，电阻R上产生的热为Q。导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ。已知重力加速度为g。

(1)求磁感应强度的大小；
(2)金属杆在加速下滑过程中，当速度达到

时，求此时杆的加速度大小；
(3)求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。

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如图所示，真空中存在重力场及相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电液滴在此复合场空间中可能有不同的运动状态。下列关于带电液滴的电性和运动状态的说法中正确的是

A．如果带正电，液滴可能处于静止状态

B．如果带负电，液滴可能做匀速直线运动

C．如果带正电，液滴可能做匀速直线运动

D．如果带负电，液滴可能做匀速圆周运动

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