7．如图6所示，质量为m、电荷量为q的微粒，在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　)

A．该微粒带负电，电荷量q＝

B．若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子，分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直，它们均做匀速圆周运动

C．如果分裂后，它们的荷质比相同，而速率不同，那么它们运动的轨道半径一定不同

D．只要一分裂，不论它们的荷质比如何，它们都不可能再做匀速圆周运动

解析：带电微粒在有电场力、洛伦兹力和重力作用的区域能够做匀速圆周运动，说明重力必与电场力大小相等、方向相反，由于重力方向总是竖直向下，故微粒受电场力方向向上，从题图中可知微粒带负电，选项A正确．

微粒分裂后只要荷质比相同，所受电场力与重力一定平衡(选项A中的等式一定成立)，只要微粒的速度不为零，必可在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，选项B正确、D错误．根据半径公式r＝可知，在荷质比相同的情况下，半径只跟速率有关，速率不同，则半径一定不同，选项C正确．

答案：ABC

图7

6．在真空中，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向里．三个油滴带有等量同种电荷，其中a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，则它们的重力G_a、G_b、G_c的关系为(　)

A．G_a最大　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．G_b最大

C．G_c最大　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．不能确定

解析：由a静止有qE＝G_a，故油滴带负电；对b受力平衡有qE＝qvB+G_b；对c受力平衡有qE+qvB＝G_c.由此可知三个油滴的重力满足G_c>G_a>G_b，故选项C正确．

答案：C

图6

5．(2009·广东高考)如图5是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂.平板S下方有强度为B₀的匀强磁场．下列表述正确的是(　)

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

解析：粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动．在速度选择器中受力平衡：Eq＝qvB得v＝E/B，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，B、C正确．进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qvB₀＝得，R＝，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A对，D错．

答案：ABC

4．如图4所示，光滑绝缘杆固定在水平位置上，使其两端分别带上等量同种正电荷Q₁、Q₂，杆上套着一带正电小球，整个装置处在一个匀强磁场中，磁感应强度方向垂直纸面向里，将靠近右端的小球从静止开始释放，在小球从右到左的运动过程中，下列说法中正确的是(　)

A．小球受到的洛伦兹力大小变化，但方向不变

B．小球受到的洛伦兹力将不断增大

C．小球的加速度先减小后增大

D．小球的电势能一直减小

解析：Q₁、Q₂连线上中点处电场强度为零．从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力指向中点．小球从右向左运动过程中，小球的加速度先减小后增大，C正确；速度先增大后减小，洛伦兹力大小变化，由左手定则知，洛伦兹力方向不变．故A正确，B错误；小球的电势能先减小后增大，D错误．

答案：AC

图5

3．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图3所示，关于场的分布情况可能的是(　)

A．该处电场方向和磁场方向垂直

B．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里

C．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v垂直

D．电场水平向右，磁场垂直纸面向里

解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析．A选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果与重力的合力为0就会做直线运动．B选项中电场力、洛伦兹力都向上，若与重力合力为0，也会做直线运动．C选项中电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，若与重力的合力为0，就会做直线运动．D选项三个力的合力不可能为0，因此选项A、B、C正确．

答案：ABC

图4

2．如图2所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中错误的是(　)

A．液滴一定做匀变速直线运动

B．液滴一定带正电

C．电场线方向一定斜向上

D．液滴一定做匀速直线运动

解析：在电磁场复合区域粒子一般不会做匀变速直线运动，因速度变化洛伦兹力变化，合外力一般变化，如果v∥B，f_洛＝0，也可以做匀变速运动．

答案：A

图3

图1

1．目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图1所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为(　)

A.，M正、N负　　　　　　 B.，M正、N负

C.，M负、N正　 　　　　　　　　　　 D.，M负、N正

解析：由左手定则知，金属中的电子在洛伦兹力的作用下将向前侧面聚集，故M负、N正．由F_电＝F_洛即e＝Bev，I＝nevS＝nevab，得B＝.

答案：C

图2

11．如图11所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入户内的用电器．Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电．

(1)用户正常用电时，a、b之间有没有电压？

(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？

答案：(1)用户正常用电时，a、b之间没有电压，因为双线绕成的初级线圈两根导线中的电流总是大小相等而方向相反的，穿过铁芯的磁通量总为0，副线圈中不会有感应电动势产生．

(2)人站在地面上手误触火线，电流通过火线和人体而流向大地，不通过零线，这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化，从而产生感应电动势，脱扣开关就会断开．

10．如图10所示，固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v₀向右匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B₀，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成边长为L的正方形，为使MN中无电流，从t＝0开始，试推导出磁感应强度与时间t的关系式．

解析：t＝0与t时刻回路的磁通量不变，导体棒中就无电流，即B₀L²＝B(L+v₀t)L，解得B＝B₀.

答案：B＝B₀

图11

图9

9．面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中(磁场区域足够大)，磁场方向与线框平面成θ角，如图9所示，当线框以ab为轴顺时针转90°过程中，穿过abcd的磁通量变化量ΔΦ为多少？

解析：设开始穿过线圈的磁通量为正，则在线框转过90°过程中，穿过线圈的磁通量是由正向BSsinθ减小到零，再由零增大到负向BScosθ.

所以，磁通量的变化量为：

ΔΦ＝|Φ₂－Φ₁|＝|－BScosθ－BSsinθ|

＝BS(cosθ+sinθ)．

答案：BS(cosθ+sinθ)

图10