时间:2018-10-02 04:42:28
1、计算题 如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化图像如乙图所示，在金属线框被拉出过程中。
⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；
⑵写出水平力F随时间变化的表达式；
⑶已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
参考答案：（1）R = 4Ω?（2）F＝（0.2 t＋0.1）N （3）
本题解析：⑴根据q =
t，由I－t图象得：q =1.25C
又根据＝
＝
?得R = 4Ω
⑵由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t
由感应电流
，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，
线框做匀加速直线运动，加速度a = 0.2m/s2?线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，
?得力F＝（0.2 t＋0.1）N
⑶ t＝5s时，线框从磁场中拉出时的速度v5 =" at" =1m/s
线框中产生的焦耳热
J
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，圆形区域竖直轴与水平轴分别为PQ和MN，O为圆心。空间存在水平方向的匀强电场。正点电荷以相同速率v沿各个方向从A点进入圆形区域，从圆周上不同点离开，其中从C点离开时动能最大。则以下判断正确的是：
A．从B点离开圆形区域的带电微粒的动能最小
B．从P点离开圆形区域的带电微粒的动能最小
C．从N点离开圆形区域的带电微粒的速率为v
D．到达M点的粒子电势能最大
参考答案：AD
本题解析：粒子从C点离开时的动能最大，说明带电微粒受到的合力做正功做多，到B点合力做负功做多，所以从B点离开圆形区域的带电微粒的动能最小A正确，B错误；粒子从A点到N点，合力做正功，动能增大，C错误；由合力的方向可以判出粒子受到的电场力是水平向右的，所以粒子从A点到M点电场做负功最多，电势能最大，D正确。
本题难度：一般
3、计算题 如图，在x＞0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E＝10 N/C；在x＜0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一带负电的粒子（比荷q/m＝160 C/kg），在x＝0.06 m处的D点以v0＝8 m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求：
（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离。
（2）带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向；
（3）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；
参考答案：（1）沿y轴方向的位移y=v0t1=
m （2）v=
=16m/s，即
=60°
（3）运动时间
本题解析：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，如图所示，
加速度a=
=1600m/s2，运动时间t1=
，沿y轴方向的位移y=v0t1=m
（2）粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度vx=at1=8
m/s，v==16m/s，
因此tan
，即=60°
（3）粒子在第二象限以O1为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为2=120°，运动时间t2=
T=
点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式，难度适中．
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出)，磁场方向垂直xOy平面．在x轴上有坐标(－2l0,0)的P点，三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区，其中电子b射入方向为＋y方向，a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ＝
.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限，电子b通过y轴Q点的坐标为y＝l0，a、c到达y轴时间差是t0.在第一象限内有场强大小为E，沿x轴正方向的匀强电场．已知电子质量为m、电荷量为e，不计重力．求：
(1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.
(2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x.
(3) 三个电子离开电场后再次经过某一点，求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，在xOy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1，第二象限存在水平向右的匀强电场E2，其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场．有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场垂直x轴进入偏转电场E2，过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1，已知OP＝h，不计粒子重力，求：
(1)粒子经过Q点时的速度大小；
(2)匀强电场电场强度E1的大小；
(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间．
参考答案：(1)2v0 (2)
(3)
＋
本题解析：(1)设粒子在Q的速度为v，则v·sin 30°＝v0?①
得v＝2v0.
(2)在电场E1中，对粒子有：h－OQsin 30°＝at2?③
OQ·cos 30°＝v0t?④
粒子的加速度：qE1＝ma?⑤
v·cos 30°＝at?⑥
得：E1＝
OQ＝
h.
(3)粒子以O为圆心做匀速圆周运动
OQ＝r＝
?⑦
T＝
?⑧
在磁场中运动时间：t1＝
·T＝?⑨
在电场E2中运动时间：t2＝
＋?⑩
Q点运动到P点的时间：t＝t1＋t2＝＋.
本题难度：一般