时间:2018-03-18 10:00:54
1、计算题  (18分)如图所示,在直角坐标系的二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在一、四象限内以x=L的直线为理想边界的左右两侧存在垂直于纸面的匀强磁场B1和B2, y轴为磁场和电场的理想边界。在x轴上x=L的A点有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以速度v沿与x轴负方向成45o的夹角垂直于磁场方向射出。粒子到达y轴时速度方向与y轴刚好垂直。若带点粒子经历在电场和磁场中的运动后刚好能够返回A点(不计粒子的重力)。
(1)判断磁场B1、B2的方向;
(2)计算磁感应强度B1、B2的大小;
(3)求粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间。
参考答案:(1)见答案? (2)  ?
? ?(3)
?(3) 
本题解析:(1)根据题意画出带电粒子在电场、磁场中的运动示意图,可知:磁场B1的方向垂直纸面向里,磁场B2的方向垂直纸面向外。?(4分)
(2)带电粒子在磁场B1、B2中的运动半径分别为R1、R2,则 ?①(1分)
?①(1分) ?②(1分)
?②(1分)
联立①②两式解得 ?③(1分)
?③(1分) ?④(1分)
?④(1分) ?⑤(1分)
?⑤(1分)
联立②④⑤解得  ?⑥(1分)
?⑥(1分)
(3)粒子在磁场B1中的运动周期 ?⑦(1分)
?⑦(1分)
粒子在磁场B1中的运动时间 ?⑧(1分)
?⑧(1分)
粒子在磁场B2中的运动周期? ?⑨(1分)
?⑨(1分)
粒子在磁场B2中的运动时间? ?⑩(1分)
?⑩(1分)
粒子在电中的运动的加速度? ?(11)(1分)
?(11)(1分)
粒子在电场中匀减速运动和匀加速运动的时间相等,则 ?(12)(1分)
?(12)(1分)
粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间为 ? (13)(2分)
? (13)(2分)
本题难度:一般
2、选择题  空间存在如右图所示的匀强电场E和匀强磁场B.下面关于带电粒子在其中运动情况的判断,正确的有(  )
A.若不计重力,粒子做匀速运动的方向可沿y轴正方向,也可沿y轴负方向
B.若不计重力,粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略,粒子仍可能做匀速直线运动
参考答案:D
本题解析:若不计重力,当粒子沿y轴正方向运动,所受电场力和洛伦兹力方向水平相反,可能做匀速直线运动,其它方向不可能。若重力不能忽略,若带正电粒子向右上方运动或带负电粒子向左上方运动,三个力合力可能为零,可能做匀速直线运动。答案选D。
本题难度:简单
3、选择题  如图13-2-2所示为理想变压器,三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V,5W”,L4标有“5V,10W”,若它们都能正常发光,则变压器原、副线圈匝数比n1∶n2和ab间电压应为 (?)
A.2∶1,25V
B.2∶1,20V
C.3∶2,15V
D.1∶2,20V
参考答案:A
本题解析: ,
,
本题难度:简单
4、填空题  如图是等离子体发电机示意图,平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,两板间距离为20cm,要使输出电压为220V,则等离子体垂直射入磁场的速度v=?m/s。a是电源的?极。
参考答案:2200?正
本题解析:根据左手定则,正电荷向上偏,负电荷向下偏,所以上板带正电,即a是电源的正极.两板上有电荷,在两极板间会产生电场,电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡.有 ?所以:
?所以:
点评:解决本题的关键掌握等离子体进入磁场受到洛伦兹力发生偏转,根据左手定则,正电荷向上偏,负电荷向下偏,在两极板间会产生电场,电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡.
本题难度:一般
5、选择题  如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直.在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放.下列判断正确的是(  )
A.当小球运动的弧长为圆周长的
| 1 4 | 
| 1 2 | 

参考答案:
A:小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力,二力大小相等,故二力的合力方向于水平方向成45°向左下,如图,故小球运动到圆弧bc的中点时,速度最大,此时的洛伦兹力最大,选项A错误.
B:经对选项A的分析可知,选项B错误.
C:小球由a到b的过场中,电场力和重力均做正功,重力势能和电势能都减小.选项C错误.
D:小球从b点运动到c点,电场力做负功,电势能增加;因力的合力方向将于水平方向成45°向左下,当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大,所以小球从b点运动到c点过程中,动能先增大,后减小.选项D正确.
故选:D.
本题解析:
本题难度:一般