时间:2017-11-05 17:08:17
1、选择题 如图所示，一个质量为m、带正电荷的物块在水平电场E＝kt(t为时间，k为大于零的常数)的作用下被压在绝缘的竖直墙面上．若电场空间和墙面均足够大，从t＝0时刻开始，物块所受的摩擦力的大小Ff随时间t变化的关系图是( )
参考答案：C
本题解析：滑动摩擦力小于重力时，物块做加速运动；当滑动摩擦力等于重力时，物块速度达最大，然后摩擦力继续增大，物块做减速运动，直至停止．下滑过程中，摩擦力Ff＝μqkt；停止运动后，摩擦力Ff＝mg.
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，三个质量相等，分别带正电、负电荷和不带电的粒子，从带电平行放置的极板的右侧中央以相同的水平速度v0先后垂直极板间电场射入，分别落在下极板的A、B、C处，则（ ）
A．三个粒子在电场中运动时间是相等的
B．A处粒子带正电，B处粒子不带电，C处粒子带负电
C．三个粒子带电场中的加速度aC＞aB＞aA
D．三个粒子到达正极板时的动能EkA＞EkB＞EkC
参考答案：从极板左侧中央以相同的水平速度先后垂直地射入匀强电场的粒子的运动性质为类平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向为初速度为零的匀加速运动；
A、从图中可以看到水平位移A最大，说明a运动的时间最长，其次是B，C的运动时间最短，故A错误；
B、又由于正电荷受到的电场力方向与电场方向相同，负电荷受到的电场力方向与电场方向相反，不带电的粒子不受电场力；所以C粒子受到向下的电场力即C粒子带负点，A粒子带正电，B粒子不带电．故B正确；
C、又因它们竖直方向为初速度为零的匀加速运动且位移相同，根据y=12at2，可以判断aA＜aB＜aC．故C正确；
D、以相同的水平速度v0先后垂直极板间电场射入，电场力对C粒子做正功，电势能减小则动能增加；对A粒子做负功，电势能减小，则粒子的动能减小．所以三个粒子到达正极板时的动能EkA＜EkB＜EkC 故D错误；
故选：BC
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 . 如图,在宽度分别为
和
的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。
参考答案：
本题解析：本题考查带电粒子在有界磁场中的运动.
粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上,OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得
………①设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得……………②设
为虚线与分界线的交点,
,则粒子在磁场中的运动时间为
……③式中有
………④粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得
…………⑤由运动学公式有
……⑥?
………⑦由①②⑤⑥⑦式得
…………⑧由①③④⑦式得
本题难度：简单
4、计算题 （18分）中心均开有小孔的金属板C、D与半径为d的圆形单匝金属线圈连接，圆形框内有垂直纸面的匀强磁场，大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0)，E、F为磁场边界，且与C、D板平行。D板右方分布磁场大小均为B0，方向如图所示的匀强磁场。区域Ⅰ的磁场宽度为d，区域Ⅱ的磁场宽度足够。在C板小孔附近有质量为m、电量为q的负离子由静止开始加速后，经D板小孔垂直进入磁场区域Ⅰ，不计离子重力。
（1）判断圆形线框内的磁场方向；
（2）若离子从C板出发，运动一段时间后又恰能回到C板出发点，求离子在磁场中运动的总时间；
（3）若改变圆形框内的磁感强度变化率k，离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场，求圆形框内磁感强度的变化率k是多少？
参考答案：（1）圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里;(2) 
;(3) 
本题解析：(1）圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里（画在图上同样给分）? (2分)
（2）离子在Ⅰ、Ⅱ区域内作圆周运动，半径均为R，有：
?① （1分）
运动周期均为T，有：
?②?（1分）
解①②得：
?③?（1分）
由题意知粒子运动轨迹如图（甲），离子在磁场中运动的总时间为：
?④（3分）
解③④得：?⑤?（1分）
评分说明：只有③式，无①②式扣2分
（3）单匹圆形线框产生的电动势为U，由法拉第电磁感应定律得：
?⑥?（1分）
离子从D板小孔射出速度为V，有动能定理得：
?⑦?（1分）
解①⑥⑦得：
?⑧?（1分）
离子进入磁场从E边界射出的运动轨迹有两种情况
（Ⅰ）如果离子从小孔下面离开磁场，运动轨迹与F相切，如图（乙）所示
由几何关系知：R=d?⑨?（2分）
解⑧⑨得：
?⑩?（1分）
（Ⅱ）如果离子从小孔上面离开磁场，如图（丙）所示
由几何关系知：
?（11）?（2分）
解⑧（11）得：?（12）?（1分）
评分说明：无⑧式，答案对不扣分，无甲乙丙图不扣分。
本题难度：一般
5、选择题 质量为m、电量为e的电子的初速为零，经电压为U的加速电场加速后进入磁感应强度为B的偏转磁场（磁场方向垂直纸面），其运动轨迹如图所示，则（ ）
A．加速电场的场强方向竖直向上
B．偏转磁场的磁场方向垂直纸面向里
C．能求出电子经加速电场加速后，开始进入磁场时的动能
D．能求出电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小
参考答案：A、电子带负电，要实现加速，电场力必须向上，则加速电场方向必须竖直向下．故A错误．
B、电子进入磁场后受到洛伦兹力作用，轨迹向左偏转，洛伦兹力方向向左，由左手定则判断得知磁场方向垂直纸面向外．故B错误．
C、加速电场中，由动能定理得：EK=eU．故能求电子经加速电场加速后，开始进入磁场时的动能．故C正确．
D、电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为f=evB，又EK=12mv2，则得f=eBm
本题解析：
本题难度：简单