2021届高考物理寒假必刷题汇编重难点16重力场电场磁场的复合1．如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里。一带电小球恰能以速度v0沿与水平方向成30°角斜向右下方做匀速直线运动，最后进入一轴线沿小球运动方向且固定摆放的一光滑绝缘管道（管道内径略大于小球直径），下列说法正确的是（）A．小球带负电B．磁场和电场的大小关系为C．若小球刚进入管道时撤去磁场，小球将在管道中做匀加速直线运动D．若小球刚进入管道时撤去电场，之后小球的机械能大小不变【答案】D【详解】A．经分析，洛伦兹力不做功，重力做正功，而小球动能不变，电场力一定做负功，小球带正电，A错误；B．仅当支持力为零，电场力、重力、洛伦兹力三力平衡时，有qE=qv0Bsin30°即B错误；C．因为电场力、重力、洛伦兹力三力平衡时，电场力和重力的合力与洛伦兹力方向相反，说明合力和速度方向垂直，撤去磁场后，重力和电场力合力不做功，支持力不做功，则小球仍沿杆做匀速直线运动，C错误；D．撤去电场，只有重力对小球做功，小球的机械能不变，D正确。故选D。2．如图所示，下端封闭、上端开口、高内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质量，电荷量的绝对值的小球，整个装置以的速度沿垂直于磁场方向进入磁感应强度，方向垂直纸面向内的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出。g取。下列说法中正确的是（）A．小球带负电B．洛伦兹力对小球做正功C．小球在玻璃管中的运动时间等于D．小球机械能的增加量为【答案】C【详解】A．小球从上端管口飞出，所以进入磁场时，小球收到的洛伦兹力向上，根据左手定则，小球带正电，A错误；B．洛伦兹力不做功，小球能量的增加是由于外力做功的结果，B错误；C．对小球，水平分速度提供竖直分洛伦兹力，根据牛顿第二定律得根据解得C正确；D．小球从上端管口飞出，重力势能增量为，初速度为零，因为动能还有增量，即机械能增量大于0.5J，D错误。故选C。3．如图所示，带电平行板中匀强磁场方向水平垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰能沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的b点开始下滑，经P点进入板间，在板间的运动过程中（）A．其电势能将会增大B．其机械能将会增大C．小球所受的洛伦兹力的大小将会减小D．小球的速度将减小【答案】A【详解】根据题意分析得，小球从P点进入平行板间后做直线运动，对小球进行受力分析可得小球共受到三个力作用且合力为零。因为重力方向竖直向下，则可知电场力F和洛伦兹力方向相同，都竖直向上。若小球从较低的b点开始下滑，则小球到达P点的速度将会变小，所以洛伦兹力也会变小，导致三个力的合力竖直向下，而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上，所以小球会偏离水平方向向下做曲线运动，故电场力做负功，电势能增加，机械能减小。水平方向速度不变，但竖直方向的速度增加，所以速度将会增大，导致洛伦兹力也会增大。故选A。4．一个带正电的小球，如果在某空间中存在匀强电场和匀强磁场，其方向可以自己设定，下述对小球的运动状态的描述正确的是（）A．小球如果在此空间中受洛沦兹力的作用做直线运动，则其可能做匀加速直线运动B．给小球一水平初速，小球在此空间中可能做平抛运动C．给小球一水平初速，不管电场、磁场方向如何，小球不可能做平抛运动D．小球在此空间一定不能做匀速率圆周运动【答案】C【详解】A．若小球能在洛伦兹力存在的情况下做匀加速直线运动，则随着速度的增加，洛伦兹力的大小也增加，此时洛伦兹力比与速度方向垂直，故不能保持匀加速直线运动，故A错误；BC．若小球能够做平抛运动，必然存在一个方向大小不变的加速度，即存在一个方向大小不变的力，但小球做平抛运动时，合速度方向不断发生改变，此时洛伦兹力方向也不断发生改变，故小球无法做平抛运动，故B错误，C正确；D．当小球所受重力与电场力相互抵消，此时给小球一个初速度，小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，故D错误；故选C。5．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低...