时间:2017-11-10 09:10:34
1、选择题 如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度v沿x轴正方向出发，下列说法正确的是（ ）
A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动
B．若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动
C．若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动
D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动
参考答案：A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，则有带正电粒子所受到的电场力方向沿z轴正方向，由于运动方向与磁场方向平行，所以不受洛伦兹力，因此当电场力等于重力时，粒子可能匀速直线运动；当电场力不等于重力时，粒子做曲线运动．故A错误；
B．若电场、磁场均沿z轴正方向，则电场力沿z轴正方向，而洛伦兹力根据左手定则可得沿y轴正方向，所以当电场力等于重力时，由洛伦兹力提供向心力，使其可能做匀速圆周运动，故B正确；
C．若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，则有电场力沿z轴负方向，而洛伦兹力沿z轴正方向，当洛伦兹力大小等于重力与电场力之和时，粒子做匀速直线运动，故C正确；
D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，则有电场力沿y轴负方向，而洛伦兹力沿y轴正方向，当电场力等于洛伦兹力时，带电粒子恰好做平抛运动，故D正确．
故选：BCD
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，一带电粒子以水平初速度v0(v0＜
)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起.在带电粒子穿过电场和磁场的过程中（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的总功为W1；若把电场和磁场正交重叠，如图乙所示，粒子仍以初速度v0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W2.比较W1和W2，有（?）
A．一定是W1＞W2
B．一定是W1=W2
C．一定是W1＜W2
D．可能是W1＜W2,也可能是W1＞W2
参考答案：A
本题解析：不论粒子带何种电性，甲中带电粒子在电场中偏转位移一定大于乙中的偏转位移洛伦兹力对带电粒子不做功，故A对.
本题难度：简单
3、计算题 （12分）如图所示，空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，电场强度大小E =l．0×10-4v/m，在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时，带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方，B的电荷量为g= 9×10-7C，且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0= 0.9m的正上方自由下落，它与B发生对心碰撞，碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后（未接触绝缘地板及小圆环A）又向上运动，当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时，B离A圆心的高度r= 0．3m．绝缘小球B、C均可以视为质点，且质量相等，圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C的点电荷，静电引力常量k=9×109Nm2／C2．（g取10m/s2）。求：
（l）试求B球质量m;（2）从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
4、计算题 如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u，金属板间电场可看做均匀、且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.1m，在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′ 垂直，磁感应强度 B=5×10－3 T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度v0=105m/s，比荷
=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视为恒定不变。求：
（1）带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压；
（2）带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小；
（3）证明：任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值，并计算两点间的距离。 
参考答案：解：（1）设带电粒子刚好从极板边缘射出电场时电压为U 
U=25V
（2）带电粒子刚好从极板边缘射出电场时速度最大，设最大速度为vm，由动能定理 
m/s
（3）设粒子进入磁场时速度方向与OO"的夹角为θ 
则任意时刻粒子进入磁场的速度大小
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R，
设带电粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离为l，
由上式可知，射出电场的任何一个带电粒子，进入磁场时的入射点与射出磁场时的出射点间距离为定值，l与θ无关，与所加电压值无关
两点间的距离为l=0.4m
本题解析：
本题难度：困难
5、计算题 如图所示，空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子，从电场中的P点以初速度v0沿x轴正方向开始运动，已知P点的坐标为（-L，Q），且
，试求：
(1)带电粒子运动到y轴上时的速度；
(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的宽度最大为多少？（不计带电粒子的重力） 
参考答案：解：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动
竖直速度vy=at，加速度
，水平位移L=v0t，又
由以上各式得带电粒子进入电场时的合速度
，方向与y轴正方向成45°角
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
则
当带电粒子运动轨迹与磁场右边界相切时，由几何关系得Rsin45°+R=d
解得
故磁场的宽度最大为
本题解析：
本题难度：困难