2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了当时最新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一足够长的真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场，如图所示。若某带正电的离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子受到的重力。当离子速度平行于磁场方向的分量大小为时，垂直于磁场方向的分量大小为（）

1. 2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了当时最新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一足够长的真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场，如图所示。若某带正电的离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为 $\text{[math]}$ ，垂直于磁场方向的分量大小为 $\text{[math]}$ ，不计离子受到的重力。当离子速度平行于磁场方向的分量大小为 $\text{[math]}$ 时，垂直于磁场方向的分量大小为（）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

【考点】

带电粒子在电场与磁场混合场中的运动;

【答案】

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单选题普通

1. 霍尔推进器不断被改进，未来有望成为远距离太空探测的首选推进装置。有一种霍尔推进器如图所示，很窄的圆环空间内有沿半径方向向外的辐射状磁场Ⅰ，其磁感强度大小可近似认为处处相等；在垂直于圆环平面方向上加有匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中都没有画出），磁场Ⅰ与磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等。电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A. 磁场Ⅱ垂直圆环平面向里 B. 电场方向垂直圆环平面向外 C. 电子受到的电场力提供向心力 D. 磁场对电子的洛伦兹力做正功

单选题容易

2. 如图所示，一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球（可视为质点），以速率 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内，经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程，以相同速率 $\text{[math]}$ 进入管内，同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀减小的磁场，小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变，空气阻力不计。以下说法正确的是（）

A. 加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率 B. 加磁场后小球离开管口的时间小于没加磁场时的时间 C. 加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大 D. 加磁场后，小球在玻璃管中运动时，只有重力做功，故小球与地球组成的系统机械能守恒

单选题容易

3. 如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在a点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动（a、b两点在同一水平高度），c点是曲线上离MN板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 微粒在c点时电势能最大 B. a点电势低于c点电势 C. 微粒在运动到c点过程中电场力做的功等于动能的变化量 D. 微粒到达b点后将沿原路径返回a点

单选题容易