时间:2019-03-15 18:27:18
1、选择题 如图所示,三维坐标系o-xyz的z轴方向竖直向上,所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场,一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0水平抛出,A点坐标为(0,0,l),重力加速度为g,场强E=mg/q.下列说法中正确的是(?)
A.小球做非匀变速曲线运动
B.小球运动的轨迹所在的平面与xoy平面的夹角为450
C.小球的轨迹与xoy平面交点的坐标为(
,l,0)
D.小球到达xoy平面时的速度大小为

参考答案:BCD
本题解析:A、带电小球始终受到重力与电场力,因此可等效成一个恒定的力,且此力方向与初速度方向垂直.所以做匀变速曲线运动.故A错误;
B、由于重力与电场力大小相等,所以小球在这两个力的合力所在平面运动,且与水平面成45°.故B正确;
C、小球在Z轴方向做自由落体运动,只受重力,且初速度为零,所以经过时间
,则小球在X轴方向做匀速直线运动,则发生的位移为
,而在Y轴方向小球只受电场力,初速度为零,因此发生的位移
.所以小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为(
).故C正确;
D、小球在重力与电场力共同作用产生的加速度为
,则在
内增加的速度为
,所以最后落地速度大小为
,故D正确。故选:BCD
本题难度:简单
2、选择题 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,一质量为m、电荷量为q的带正电微粒(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、磁场均沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
B.若电场沿z轴正方向、磁场沿x轴正方向,粒子只能做曲线运动
C.若电场沿z轴负方向、磁场沿y轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场沿y轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做平抛运动
参考答案:ACD
本题解析: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A正确;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B错误;若电场沿z轴负方向、磁场沿y轴正方向,则电场力沿z轴负方向,洛伦兹力沿z轴正方向,当
时,粒子可以做匀速直线运动,选项C正确;若电场沿y轴正方向、磁场沿z轴正方向,电场力沿y轴正方向,洛伦兹力沿y轴负方向,若洛伦兹力与电场力的大小相等,则粒子的合力就是竖直方向的重力,粒子将做平抛运动,选项D正确.故选ACD.
考点:本题考查了带电粒子在混合场中的运动、物体做曲线运动的条件.
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,水平放置的M、N两平行板相距为d=0.50m,板长为L=1m,,两板间有向下的匀强电场,场强E=300.0N/C,紧靠平行板右侧边缘的 xoy直角坐标系以N板右端为原点,在xoy坐标系的第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度B=
×10-2T,磁场边界OA与x轴夹角∠AOx=60°,现有比荷为
×106C/kg的带电粒子(重力不计),沿靠近M板的水平线垂直电场方向进入电场,离开电场后垂直于OA边界进入磁场区域,
求:(1)带电粒子进入电场时的初速度v0;(2)带电粒子从进入电场到离开磁场的总时间。
参考答案:(1)
?(2) 
本题解析:(1)带电粒子要垂直射入磁场,则速度偏向角为30°
有
?(2分)
?(1分)
?(1分)
(2)粒子在电场中的运动时间为
?(1分)
粒子在电场中的偏转距离为
?(1分)
粒子离开电场的速度
(1分)
粒子离开电场后做匀速直线运动,直线运动距离
(2分)
运动时间
(1分)
粒子进入磁场后的轨道半径为R,
(2分)
由
(2分)由正弦定理有
?
得
(2分)由此可知,带电粒子在磁场中的偏转角度为30°
由在磁场中的运动时间为
(2分)
则总运动时间为
(2分)
点评:带电粒子在电场中运动时关键是对其受力分析,根据牛顿第二定律解题,在磁场中运动时,需要画轨迹,定圆心,求半径,
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,虚线a、b、c代表点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc, φa>φb>φc。一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知下列说法中正确的是(?)
A.粒子在K点的速度比在L点的速度大
B.粒子在K点的速度与在N点的速度相同
C.粒子在L点的电势能比在M点的电势能大
D.粒子在L点的加速度比在M点的加速度大
参考答案:ACD
本题解析:电场线与等势面垂直,由较高的等势面指向较低的等势面,分布图如图
子从K到L的过程中,电势一直增加,故一直克服电场力做功,故动能减小,电势能增加,即粒子在K点的速度比在L点的速度大,故A正确;粒子从K到N的过程中,KN是同一个等势面上的两点,所以电场力做功为零,即速度大小相等,但方向不同,所以B错误,LM属于同一个等势面上的两点,所以从L到M电场力做功为零,所以两点的电势能相等,C正确,根据点电荷电场公式可知,越靠近场源电荷,电场强度越大,所以粒子在L点的加速度比在M点的加速度大,D正确,
点评:本题关键要明确电场力的做功情况,然后根据动能定理判断动能的变化情况,根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况.
本题难度:一般
5、选择题 静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如图所示.虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与Ox轴平行.适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图可能是图中? (? )

参考答案:D .
本题解析:
由于等势线的电势沿x轴正向增加,等势线与电场线垂直,故可做出经过P点的电场线如图所示,电子所受的电场力与场强方向相反,故电子受到一个斜向右下方的电场力,故沿y负方向加速运动.电子通过y轴后受到的电场力斜向右上方,故沿y轴负方向减速运动;又由于在x轴方向始终加速,故在水平方向通过相同的位移时间变短,根据
,故通过相同的水平位移竖直向速度变化量减小.由于
的斜率代表竖直向速度vy随x轴变化的快慢,故D正确.
点评:本题难度较大,综合性较强,解决这类题目的一定要从受力情况着手,然后根据运动情况判定出物体在某一方向的速度随水平位移变化的快慢.
本题难度:一般