时间:2017-08-22 02:12:19
1、选择题 如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场
和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是
[? ]
A．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动
B．若仅撤去磁场，P可能做匀速直线运动
C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动
D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度-时间图像如图乙所示，则（?）
A. 电子在A、B两点受的电场力
?
B．A、B两点的电场强度相同
C．A、B两点的电势
D．电子在A、B两点具有的电势能
参考答案：C
本题解析：由v-t图像知，图线的斜率减小，则电子运动的加速度减小，由F=ma知电场力减小，即
,A错；由
知场强减小，B错；因电子做加速运动，所以电场力是从A到B，场强方向为从B到A，因沿电场线方向电势降低，所以，C对；因电子做加速运动，所以电场力做正功，电势能减小，即
,D错。
点评：本题学生能从v-t图像判断出电子做加速度减小的加速运动，且电场力做正功。
本题难度：一般
3、计算题 在足够大的绝缘光滑水平面上有一质量m＝1.0×10－3kg、带电量q＝1.0×10－10C的带正电的小球，静止在O点．以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系xOy.在t0＝0时突然加一沿x轴正方向、大小E1＝2.0×106V/m的匀强电场，使小球开始运动．在t1＝1.0s时，所加的电场突然变为沿y轴正方向、大小E2＝2.0×106V/m的匀强电场．在t2＝2.0s时所加电场又突然变为另一个匀强电场E3，使小球在此电场作用下在t3＝4.0s时速度变为零．求：
(1)在t1＝1.0s时小球的速度v1的大小；
(2)在t2＝2.0s时小球的位置坐标x2、y2；
(3)匀强电场E3的大小；
参考答案：(1) 0.2m/s (2) 0.3m 0.1m (3) E3＝1.4×106V/m
本题解析：(1)0～1s对小球应用牛顿第二定律得：
qE1＝ma1
解得小球的加速度为：a1＝qE1/m＝0.2m/s2
小球在t1＝1.0s时的速度大小为：
v1＝a1t1＝0.2×1m/s＝0.2m/s
(2)小球在t1＝1.0s时的位置坐标为：
x1＝a1t＝×0.2×1.02m＝0.1m
在1.0s～2.0s内对小球应用牛顿第二定律得：qE2＝ma2
解得小球的加速度为：a2＝qE2/m＝0.2m/s2
在t2＝2.0s时小球的位置坐标为：
x2＝x1＋v1(t2－t1)＝0.1m＋0.2×1.0m＝0.3m
y2＝a2(t2－t1)2＝×0.2×1.02m＝0.1m
设在t2＝2.0s时小球的速度为v2，则有：
v＝v＋(at2)2
解得：v2＝v1＝×0.2m/s＝0.28m/s
(3)2.0s～0.4s内对小球应用牛顿第二定律得：
qE3＝ma3
小球在4.0s时速度减为零，说明小球做匀减速直线运动，由运动学公式得：
v4＝v2－a3t3
联立解得匀强电场E3的大小为：
E3＝1.4×106V/m
点评：本题的过程比较多，涉及的物理量很多，所以在计算时一定要细心，难度不大，
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，带负电的液滴以速度v垂直射入方向一致的水平匀强磁场和匀强电场区域，则液滴可能做（?）
A．匀速直线运动
B．匀变速直线运动
C．匀变速曲线运动
D．匀速圆周运动
参考答案：C
本题解析：此题极易错选为D，原因是将场区当成竖直向下的，未看清题目中同向场区是水平的.显然A、B、D不可能.当mg=qvB时，带电粒子受合外力为qE.且初速v与qE互相垂直，在初速v方向液滴做匀速直线运动，在电场力qE方向做初速为零的匀加速直线运动（此方向分速度与磁场方向平行，不会引起液滴所受洛伦兹力的变化）.
故液滴虽然速率增大，但合外力仍然恒定，所以液滴是可能做匀变速曲线运动的，正确选项为C.
本题难度：简单
5、计算题 （14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为a＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中. 两根电阻都为R＝2W、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：
（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；
（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；
（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．
参考答案：(1) I＝1A (2)
?(3) 8J
本题解析：（1）mgxsina＝
mv12，?v1＝
＝4m/s（1分）
＝mgsina，BL＝1Tm（1分）
BIL＝mgsina，I＝1A?（1分）
（2）设经过时间t1，金属棒cd也进入磁场，其速度也为v1，金属棒cd在磁场外有x＝v1/2·t1，此时金属棒ab在磁场中的运动距离为：X＝v1t1＝2x，?
两棒都在磁场中时速度相同，无电流，金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时，cd棒中才有电流，运动距离为2x（得到cd棒单独在磁场中运动距离为2x，即可得2分）
（公式2分、结果1分）
（3）金属棒ab在磁场中（金属棒cd在磁场外）回路产生的焦耳热为：
Q1＝mgsina?2x＝3.2J （或：Q1＝2I2Rt1＝mgsina?2x）（1分）
金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时，回路不产生焦耳热。两棒加速度均为gsina，ab离开磁场时速度为v 2，v22－v12＝2gxsina，v2＝
。（1分）
金属棒cd在磁场中（金属棒ab在磁场外），金属棒cd的初速度为v2＝，末速度为，由动能定理：
mgsina?2x－Q2＝m（）2－m（）2（2分）
Q2＝mgsina?3x＝4.8J（1分）
Q＝mgsina?5x＝8J（1分）
点评：在分析导体棒切割磁感线运动问题时，需要结合受力分析， 特别是把握好题目的临界条件，比如什么时候匀速运动，
本题难度：一般