时间:2019-06-23 22:52:49
1、选择题 如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为
，则下列说法中正确的是 
A．回形针平衡时受到磁体对它的磁力和绳的拉力作用，两力
合力的方向向上偏右
B．回形针平衡时受到磁体对它的磁力和绳的拉力作用，两力
合力的方向向上偏左
C．现用点燃的火柴对回形针加热，细绳与竖直方向的夹角减
小，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了
D．现用点燃的火柴对回形针加热，细绳与竖直方向的夹角为减小，原因是回形针加
热后，分子电流消失了
参考答案：C
本题解析：回形针平衡时受到磁体对它的磁力和绳的拉力作用，两力合力与重力平衡，所以方向竖直向上，AB项错误；用点燃的火柴对回形针加热，回形针磁性会减弱是因为分子电流排列无序了，所以C项正确。
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，质量为m，带电量为q的负粒子（重力不计）经历电压为U1加速电场加速后，从平行板中心轴线进入后沿直线以速度v0飞出复合场，已知复合场区域的磁感应强度方向竖直向下为B，电压为U2,极板距离为d。现欲使粒子以3 v0的速度沿直线飞出，在保证粒子的比荷不变的情况下，下列方法可行的是：( )
A、保持其它参量不变，使U1变为原来的9倍
B、保持B、d不变，使使U1变为原来的9倍，U2变为原来的3倍
C、保持其它参量不变，使U2变为原来的3倍
D、保持B、U1、U2不变，使d变为原来的1/3倍
参考答案：B
本题解析：经电场加速后，由
即
，经速度选择器有：
若保持其它参量不变，使U1变为原来的9倍，则
，但是
，即粒子不能沿直线通过，A错
保持B、d不变，使使U1变为原来的9倍，U2变为原来的3倍，则，
，可以满足，B正确，
保持其它参量不变，使U2变为原来的3倍，则
，
，不满足，C错误，
保持B、U1、U2不变，使d变为原来的1/3倍，则，，不满足，D错误，
点评：做本题的关键是先求出经电场加速后的速度表达式，然后再求出在速度选择器中的表达式
本题难度：一般
3、计算题 （20分）如图（甲）所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央有小孔O和O＇，一束电子以初动能E0=120eV，从小孔O不断地垂直于A板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N关于OO＇连线对称放置，在M、N之间形成一个匀强电场，金属板长L=2×10-2m，板间距离d=4×10-3m，偏转电场所加电压为u2=20V，现在A、B两板间加一个如图（乙）所示的变化电压u1，在t=0到t=2s的时间内，A板电势低于B板，则在u1随时间变化的第一个周期内：
（1）在哪段时间内射入A板的电子可从B板上的小孔O＇射出？
（2）在哪段时间内射入A板的电子能从偏转电场右侧飞出?
（由于A、B两板距离很近，可认为电子穿过A、B板所用的时间极短，可不计。）
参考答案：（1）在第一个周期内，能射出的时间段为0~2.6s以及3.4s~4.0s（2）电子能从偏转电场右侧飞出的时间为0.65s~1.35s。
本题解析：（1）设电子到达O＇时动能恰好为零，则
?
得
?
对应时间? t1="2.6s," t2=3.4s?
可见在前半周0~2s内，电子继续加速，全部能通过；?
在后半周，电子被减速，从图中可以看出，
在时间段2.6s~3.4s内电子将不能从小孔O＇射出，
所以在第一个周期内，能射出的时间段为0~2.6s以及3.4s~4.0s。
（2）设电子从O＇射出时的速度为V1，要使电子能从偏转电场右侧飞出，电子的偏移量必须小于
，即有
?
得?
?
即?
?
得?
?
由图中可知，电子能从偏转电场右侧飞出的时间为0.65s~1.35s。?
点评：本题是复合场问题，关键是分析质子的分析情况和运动情况．在偏转电场中质子做类平抛运动，采用运动的分解方法研究．
本题难度：简单
4、计算题 （22分）如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m、电量为+q的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与y的方向成45°角。当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同。求：
（1）粒子从O点射入磁场时的速度v；
（2）匀强电场的场强E0和匀强磁场的磁感应强度B0；
（3）粒子从O点运动到P点所用的时间.
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）粒子从O点进入匀强磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，则其运动轨迹如图所示，经过磁场后进入电场，到达P点?（2分）
假设粒子在O点时的速度大小为v，OQ段为圆周，QP段为抛物线。
根据洛伦兹力与速度垂直不做功 可知粒子在Q点时的速度大小也为v，根据对称性可知方向与x轴正方向成45°角，可得：
Q点速度大小为
，方向与X轴成
斜向上。
进入电场后，电场力为竖直方向，水平方向匀速直线运动，所以有
? (2分)
解得：? (1分)
（2）在粒子从Q运动到P的过程中，由动能定理得：
? (2分)
解得：
?（1分）
又在匀强电场由Q到P的过程中，
水平方向匀速直线运动的速度
，为位移为
?（1分）
竖直方向初速度
匀减速到0的位移为
?（1分）
可得
，
?（2分）
由几何关系
可得粒子在OQ段圆周运动的半径：
根据洛伦兹力提供向心力得
得?（2分）
（3）在Q点时，竖直分速度
? (1分)
设粒子从Q到P所用时间为
,在竖直方向上有：t1=
=
? (1分)
粒子从O点运动到Q运动的圆心角为90度，所用的时间为： 
?(1分)
则粒子从O点运动到P点所用的时间为：
?(1分)
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ。不计空气阻力，重力加速度为g，求
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；
（3）A点到x轴的高度h。 
参考答案：解：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有
?①
?②
重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上
（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，
，如图所示。设半径为r，由几何关系知
③
小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有
?④
由速度的合成与分解知
⑤
由③④⑤式得
⑥
（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为
⑦
由匀变速直线运动规律
⑧
由⑥⑦⑧式得
⑨
本题解析：
本题难度：困难