时间:2019-06-26 04:39:48
1、选择题 如图所示，一电荷量为q，质量为m的带正电粒子，经过水平方向的加速电场U，沿水平方向进入竖直方向的偏转电场U2，已知粒子从偏转电场下极板最左端的G点进入，恰从上极板最右端A点离开偏转电场，立即垂直射入一圆形区域的均强磁场内，AC是圆形磁场区域的一条沿水平方向的直径。粒子速度方向与AC成
角，已知圆形区域的直径为D、磁感应强度为B，磁场方向垂直于圆平面指向外，
，若此粒子在磁场区域运动过程中，速度的方向一共改变了
，重力忽略不计，侧下列说法正确的是（?）
A.粒子在磁场中运动速度大小为
B.该粒子在磁场中运动的时间为
C.偏离电场的板间距为d和板长L的比值
D. 加速电场和偏转电场所加电压比
参考答案：ABD
本题解析：设粒子在磁场中圆周运动的半径为r．画出其运动轨迹如图，由几何知识得：
则
由
，解得：
，故A正确．粒子在磁场中轨迹对应的圆心角为90°，则在磁场中运动的时间为
，故B正确．设粒子离开偏转电场时竖直分速度为
水平分速度为
．则有：
，又
，联立解得：
故C错误．加速过程，根据动能定理得：
；偏转过程，竖直方向有：
，又 ，则得：
．故D正确．
本题难度：一般
2、选择题 在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场，通过改变两金属板间的电压，可使其间的电场强度E随时间t按图5所示的规律变化。在这个电场中间，有一个带电粒子在t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，且运动过程中不接触金属板，则下列说法中正确的是 （?）
A．带电粒子一定只向一个方向运动
B．0s～3.0s内，电场力的冲量等于0，电场力的功小于0
C．4.0s末带电粒子回到原出发点
D．2.5s～4s内，电场力的冲量等于0
参考答案：D
本题解析：由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度a1=
，为第2s内加速度a2=
的
，因此先加速1s再减速0.5s速度为零，接下来的0.5s将反向加速，所以带电粒子做往返运动，A错误；0～3s内，带电粒子的初速度为零，但末速度不为零，由动能定理可知电场力的冲量不为零，所做的功不为零，选项B错误；由v--t图象中图线与坐标轴围成的图形的面积为物体的位移，并根据对称可以看出，前4s内的位移不为零，所以带电粒子不会回到原出发点，所以C错误；2.5s～4s内，电场力的冲量为 I=2qE0×0.5+（-qE0）×1=0，选项D正确．
故选D．
本题难度：简单
3、计算题 如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向。在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场。不计重力。若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：
（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；
（2）该粒子在电场中运动的时间。
参考答案：（1）
＝
；（2）t＝
本题解析：（1）设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，并设其圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律和向心力公式有：qv0B＝
? ①
由题设条件和图中几何关系可知：r＝d? ②
设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向运动的速度大小为vx，由牛顿第二定律有：qE＝max? ③
根据运动学公式有：vx＝axt，
＝d? ④
由于粒子在电场中做类平抛运动（如图），有：tanθ＝
? ⑤
由①②③④⑤式联立解得：＝
（2）由④⑤式联立解得：t＝
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，一个验电器放在绝缘平台上，它的金属外壳用一根金属线接地，把一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属小球接触，看到它的指针张开，说明已经带上电，如图所示．现进行下述三项操作：
（1）首先把验电器外壳的接地线撤去；
（2）用手指摸一下验电器的金属小球；
（3）把手指从金属小球上移开．
下面关于最后结果的说法正确的是（ ）
A．验电器指针合拢，说明验电器的金属杆没有带电
B．验电器指针张开一定角度，金属杆带正电
C．验电器指针张开一定角度，金属杆带有负电
D．验电器指针合拢，但不能说明金属杆不带电
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，真空中有一半径r＝0.5 m的圆形磁场区域，圆与x轴相切于坐标原点O，磁场的磁感应强度大小B＝2×10－3 T，方向水平向里，在x1＝0.5 m到x2＝1.0 m区域内有一个方向竖直向下的匀强电场，电场强度E＝2.0×103 N/C.在x＝2.0 m处有竖直放置的一足够大的荧光屏．现将比荷为＝1×109 C/kg的带负电粒子从O点处射入磁场，不计粒子所受重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)若粒子沿y轴正方向射入，恰能从磁场与电场的相切处进入电场，求粒子最后到达荧光屏上位置的y的坐标．
(2)若粒子以(1)问中相同速率从O点与y轴成37°角射入第二象限，求粒子到达荧光屏上位置的y坐标．
参考答案：(1)1.75 m ;(2)2.05 m
本题解析：(1)据几何关系：R＝r＝0.5 m①
由牛顿运动定律得：
②
粒子在磁场中运动的过程：y1＝r＝0.5 m③
粒子进入电场后做类平抛运动
L1＝vt④
y2＝
at2⑤
⑥
⑦
飞出电场后粒子做匀速直线运动y3＝L2tanθ⑧
y＝y1＋y2＋y3⑨
代入数据解得：y＝1.75 m．⑩
(2)粒子射出磁场时，速度与x轴平行，粒子将垂直电场线射入电场，如图乙所示?
据几何关系可得：
y′＝y＋Rsin37°?
解得：y′＝1.75 m＋0.3 m＝2.05 m?
考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动.
本题难度：困难