时间:2019-06-23 22:54:34
1、简答题 如下图所示,两平行金属板间存在相互平行的匀强磁场和匀强电场,电场强度为E,磁感强度为B,方向都在竖直平面内与金属板相垂直.平行板右侧有一荧光屏MN在竖直平面内与金属板相垂直.荧光屏MN中心为O,O"是电、磁场上边缘的一点,连线OO"垂直荧光屏MN,其长度为L,在荧光屏MN上建立一直角坐标系,原点为O,y轴向上,x轴垂直纸面向外,一束具有相同速度和荷质比的带电粒子,沿OO"方向由O射入此电、磁场中,最后打在荧光屏上,屏上亮点坐标为.粒子所受重力不计,求带电粒子的荷质比.
参考答案:
本题解析:
:
本题难度:简单
2、计算题 如图18甲所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上,已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d,极板本身的厚度不计,板间电压都是U,两电容器的极板长相等。今有一电子从极板PQ中轴线左边缘的O点,以速度v0沿其中轴线进入电容器,并做匀速直线运动,此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器MN之间,且沿MN的中轴线做匀速直线运动,再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器PQ之间,如此循环往复。已知电子质量为m,电荷量为e。不计电容之外的电场对电子运动的影响。
(1)试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷?
(2)求Q板和M板间的距离x ;
(3)若只保留电容器右侧区域的磁场,如图乙所示。电子仍从PQ极板中轴线左边缘的O点,以速度v0沿原方向进入电容器,已知电容器极板长均为。则电子进入电容器MN时距MN中心线的距离?要让电子通过电容器MN后又能回到O点,还需在电容器左侧区域加一个怎样的匀强磁场?
参考答案:(1)P板带正电,Q板带负电,M板带负电,N板带正电;
(2);
(3)电子进入电容器M、N之间的位置在中轴线以上y处。;
,方向垂直于纸面向里(水平)。
本题解析:略
本题难度:一般
3、计算题 如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q,质量为m,粒子的重力及粒子间相互作用不计。求:
(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1;
(2)求粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间与最短时间差。;
(3)从x轴上x=(-1)a点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上y=-b的点,求该粒子经过y=-b点的速度大小。
参考答案:v=qBa/m
本题解析:(1)如图所示,粒子运动的轨迹圆心在坐标原点,轨道半径R=a,(1分)
有qvB=mv2/R,(2分)
v=qBa/m(1分)
(2)最长时间对应粒子初速度与y轴正方向夹角30°,转过150° (2分)
最短时间对应粒子初速度与y轴负方向夹角30°,转过30° (2分)
T= (1分)
故时间差 (1分)
(3)粒子射出时与y轴负方向夹角θ,则有 (1分)
(1分)
得到:,
速度v0为 (1分)
到达y轴来源:www.91exam.org速度v,则 ( 2分)
(2分)
考点:本题考查带点粒子在电场磁场中运动。
本题难度:一般
4、计算题 某空间区域存在匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场强度为0.5N/C,一带电量为q=+10-3C,质量为m=3×10-5kg的油滴从高5m处落入该区域后,恰好做匀速直线运动(忽略空气阻力的作用),求匀强磁场的磁感应强度的最小值.(重力加速度g=10m/s2)
参考答案:4×10-2T
本题解析:带电油滴进入电场和磁场区域后做匀速直线运动,所以油滴处于受力平衡状态,油滴受力如右图所示.由于进入场区时速度竖直向下,所以磁场力F洛一定在水平方向上,与重力垂直,所以电场力F在水平方向的分力等于磁场力F洛,在竖直方向的分力等于重力G.
F=qE=0.5×10-3N=5×10-4N①
mg=3×10-4N②
设F与竖直方向的夹角为θ,竖直方向上有:
mg=Fcosθ③
水平方向上有:F洛=Fsinθ④
①②③④式可得:F洛=4×10-4N
设油滴下落到场区时的速度为v,v==10m/s
当速度与磁场垂直时,粒子所受的洛伦兹力最大.所以,当磁场与速度垂直时,磁场的磁感应强度最小,设磁感应强度的最小值为B.
F洛=qvB,B==T=4×10-2T
本题难度:一般
5、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