1.如图所示,a、b是两个匀强磁场边界上的两点,左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外,两边的磁感应强度大小相等。电荷量为2e的带正电的质点M以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出,与静止在b点的电荷量为e的带负电的质点N相撞,并粘合在一起,不计质点M和质点N的重力,则它们在磁场中的运动轨迹是( )
【解析】选D。带正电质点以某一速度击中并吸收静止的带负电质点,动量保持不变,电荷量变为+e,由左手定则可判断出带正电质点刚过b点时所受洛伦兹力向下;由r=可得,电量减半,则半径增大到原来的2倍,故磁场中的运动轨迹为D项,则D正确,A、B、C错误。
【加固训练】
如图所示,虚线区域空间内存在由匀强电场E和匀强磁场B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+q,质量为m)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的是 ( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】选B。①图中小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定变化,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,故一定做曲线运动;②图中小球受重力、向上的电场力、垂直向外的洛伦兹力,合力与速度一定不共线,故一定做曲线运动;③图中小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则小球做匀速直线运动;④图中小球受向下的重力和向上的电场力,合力一定与速度共线,故小球一定做直线运动。故选项B正确。