时间:2018-10-13 00:21:46
1、选择题 如图所示,在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出,小球着地时的速度为v1,在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v2,在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计,则关于v1和v2、t1和t2的大小比较,以下判断正确的是
[? ]
A.v1>v2,t1>t2
B.v1<v2,t1<t2
C.v1=v2,t1<t2
D.v1=v2,t1>t2
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在平面坐标系xOy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外。一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(- 2L,-L)点以速度v。沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点0进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:
(1)电场强度与磁感应强度大小之比;
(2)粒子在磁场与电场中运动时间之比。
参考答案:解:(1)设粒子的质量和所带电量分别为m和q,粒子在电场中运动,如图所示。
由平抛运动规律及牛顿运动定律得2L=v0tl ,,qE=ma
粒子到达O点时沿+y 方向分速度为vy =atl=v0
粒子在磁场中的速度为
由
由几何关系得
得。
(2)粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中运动时间为
得。
本题解析:
本题难度:困难
3、计算题 如图,宽度分别为l1和l2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、磁场分界线平行向左。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:解: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P"为虚线与分界线的交点,∠POP"=α,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qE=ma ⑤
由运动学公式有?⑥
l2=vt2 ⑦
由①②⑤⑥⑦式得?⑧
由①③④⑦式得
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 如图所示,用一块金属板折成横截面为U形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,并以速率v1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速率是v2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 如图为电磁流量计的示意图,直径为d的由非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U,则管中导电液体的流量Q=____m3/s。
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般