时间:2019-07-02 23:46:29
1、选择题 如图所示,空间存在着水平方向的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里。同时也存在着水平向右的匀强电场,一带电油滴沿一条与竖直方向成θ角的直虚线MA运动,可判断下列说法正确的是
[? ]
A.油滴带负电?
B.油滴的动能一定不变
C.油滴一定是从M运动到N?
D.油滴的电势能一定增大
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法正确的是()
A.小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变
B.小球受到的洛伦兹力将不断增大
C.小球的加速度先减小后增大
D.小球的电势能一直减小
参考答案:AC
本题解析:小球从右到左的运动过程中,小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动。小球受到的洛伦兹力大小先减小,后增大,但方向始终竖直向上。小球所受电场力先做正功,后做负功,小球的电势能先减小,后增大。
本题难度:一般
3、计算题 (19分)如图,在竖直平面内有以O为坐标原点的xOy坐标系,x≥0处有一块水平放置的粗糙薄板,已知P点坐标(L,0)。原点O处放一个质量为2m的绝缘物块A(可看做质点),A与薄板间的动摩擦因数为μ;第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;第三、四象限内有沿y轴正向的匀强电场,第三象限内电场强度大小为,第四象限内电场强度大小为
;另有一个质量为m,带电量为q(q>0)的小球B从第二象限内的某点由静止释放,当它的运动方向变为水平方向时恰与A相撞,碰撞过程系统损失了
的能量,B球电荷量不变。碰后A获得沿x轴正向的速度,最后停止在P点;B球反弹后最后也打在P点。求:
⑴B球经过y轴时的坐标;
⑵B球静止释放点离x轴的高度。
参考答案:(0,—) 3L(μ+
)
本题解析:(1)设B球碰后速度大小为vB
因为 qE1=mg,B球在第三象限内做匀速圆周运动? qBvB=m?2分
B球运动半周后再垂直电场方向进入第四象限内做类平抛运动,时间为t
沿y轴正方向加速度maB=
aB=g? 1分
y轴正方向匀加速运动? 2R=? 1分
x轴正方向匀速直线运动L=vBt?1分
联立以上方程解得vB=?2分
则?2R=? 2分
B球经过y轴时的坐标为(0,—)? 2分
(2)碰后物块A速度为vA,沿薄板水平匀减速运动到P点
加速度大小为aA,? μ2mg=2maA? 2分
vA2=2aAL
vA=?2分
设B球在离x轴的高度为h处静止释放
B球在第一象限内只有重力做功mgh,根据总能量守恒有mgh=
2mvA2+
mvB2?2分
h=3L(μ+)?2分
本题难度:一般
4、计算题 如图Ox、Oy、Oz为相互垂直的坐标轴,Oy轴为竖直方向,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一质量为、电量为q的小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向抛出(不计空气阻力,重力加速度为g)。求:
(1)若在整个空间加一匀强电场E1,使小球在xOz平面内做匀速圆周运动,求场强E1和小球运动的轨道半径;
(2)若在整个空间加一匀强电场E2,使小球沿Ox轴做匀速直线运动,求E2的大小;
(3)若在整个空间加一沿y轴正方向的匀强电场,求该小球从坐标原点O抛出后,经过y轴时的坐标y和动能Ek;
参考答案:解:(1)由于小球在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为r,则
解得,方向沿y轴正向
,解得
(2)小球做匀速直线运动,受力平衡,则
解得
(3)小球在复合场中做螺旋运动,可以分解成水平面内的匀速圆周运动和沿y轴方向的匀加速运动
做匀加速运动的加速度
从原点O到经过y轴时经历的时间,
解得
由动能定理得
解得
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 如图所示,在地球附近上方的空间,存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向水平且垂直于纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法中正确的是
[? ]
A.若撤去电场,油滴P可能做匀变速曲线运动,且机械能不断增加
B.若撤去磁场,油滴P可能做匀加速直线运动,且机械能不断增加
C.若给油滴P一个初速度,P可能做匀速直线运动,且机械能保持不变
D.若给油滴P一个初速度,P可能做匀速圆周运动,在最高点电势能最小
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般