时间:2019-07-11 03:25:06
1、选择题 如图所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中错误的是（ ）
A．液滴一定做匀变速直线运动
B．液滴一定带正电
C．电场线方向一定斜向上
D．液滴一定做匀速直线运动
参考答案：A、带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线方向的电场力F、垂直于速度方向的洛伦兹力f，由于α＞β，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做匀变速直线运动，故A错误，D正确；
B、当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线向上的电场力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线l做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，故BC正确；
本题选错误的，故选A．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，间距为L的两水平极板间存在相互垂直的匀强电场与匀强磁场，其场强大小分别为E和B．已知磁场方向垂直纸面向里，若一带正电的粒子以某一初速度由两极板左侧边界的中点垂直电场和磁场方向射入，恰好沿水平直线运动（不计重力），则
（1）极板间的电场方向怎样？粒子的初速度为多少？
（2）若只撤去电场，粒子恰好与上极板垂直相碰，则粒子的电荷量与质量之比
| q m |
参考答案：（1）设粒子的初速度为v0，粒子在电磁场中做直线运动时受力平衡，则有：qE=qv0B；解得：v0=EB；
因粒子带正电，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，因此电场方向是竖直向下；
（2）当只撤去电场，粒子只有洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，而粒子恰好与上极板垂直相碰，则有运动的半径为：R=L2；
根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：Bqv0=mv20R；
解得：qm=v0BR=2ELB2
答：（1）极板间的电场方向竖直向下，粒子的初速度为v0=EB；
（2）粒子的电荷量与质量之比qm为2ELB2．
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
小题1:求ab杆下滑的最大速度vm；
小题2:ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
参考答案：
小题1:
小题2:
本题解析：⑴ 根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律 有
?
?
?
?即 
当加速度
为零时，速度
达最大，速度最大值?
⑵根据能量守恒定律?有
?得?
⑶ 根据电磁感应定律 有
?根据闭合电路欧姆定律 有 
?
感应电量
?得
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，虚线 1l、l2将无重力场的空间分成三个区域， I 区内存在水平向右的匀强电场 E１和垂直纸面向里的匀强磁场 Bl , Ⅱ区内以水平线 CO 为分界，上方存在着竖直向上的匀强电场E2，下方存在着竖直向下的匀强电场E3 Ⅲ 区内存在以l2为左边界、右边无界的垂直纸面向里的匀强磁场B2，在 I 区内有一段粗糙、长为 L 的水平放置塑料直管道 AC ，一可视为质点的带正电小球（直径比管内径略小）的质量为 m 、带电量为 q ，现将小球从管道内 A 处由静止释放，运动至管道内离 A 点距离为 L0的 B 点处时达到稳定速度 v0，后进入 Ⅱ 区向下偏转，从边界l2上的 D 点进入Ⅲ 区，此时速度方向与水平方向的夹角为β，最后小球恰能无碰撞的从 C处进入管道．
已知q／m=" 0" . 01C/kg， E1=" l00N" / C ，E2＝E3＝300N / C ，β＝ 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球与管道间动摩擦因素为μ＝0.1’求：
(1) 小球在管道内运动的稳定速度v0值；
(2)? Ⅲ区内匀强磁场 B2的值；
(3)?从 A 处开始至从C 处进入管道的过程中，小球的运动时间t
参考答案：(1)1m/s(2)200T(3)9.77s
本题解析：（1）小球在从在管道中速度达到稳定时，受力平衡：
?（1分）
解得：
?（1分）
（2）小于在从C到D的过程中，做类平抛运动，设加速度为a，在D点时竖直方向分速度为
，OD间距离为d
?（1分）
?（1分）
?（1分）
根据题意，为保证小球恰能无碰撞的从C处进入官大，小球在三区内做匀速圆周运动的圆弧是关于CO对称的，圆心
必在CO的延长线上。
由几何关系可得：
?（1分）
?（1分）
解得：
?（1分）
（3）小球从A点到B的过程做变加速直线运动，设小球从A运动到B点所需要的时间为
，由牛顿第二定律得
?（1分）
?（1分）
?（1分）
小球从B匀速运动到C所需要的时间为
?（1分）
小球在二区内运动的总时间
?（1分）
小球在三区内运动的总时间
?（1分）
小球从A处到C静茹管道的过程中，运动时间
?（1分）
点评：（1）对于带电粒子在复合场内运动问题首先要分清楚其运动特点和受力特点．
（2）要注意分析题目中的一些隐含条件，比如不计重力的带电粒子在正交的电场和磁场中直线运动时，一定是匀速直线运动；在混合场中做匀速圆周运动时，电场力与重力平衡．
（3）对于带电粒子在叠加场内的一般曲线运动问题（如类平抛），通常采用运动的合成与分解的方法来处理问题．还有就是要注意几何关系在解决物理问题中的应用．
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈l和Ⅱ分别用同样的导线绕制而成，其中I是边长为L的正方形，Ⅱ是长2L、宽L的矩形．将两线圈从图示位置同时由静止释放。线圈下边进入磁场时，I立即做一段时间的匀速运动．已知两线圈在整个运动过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力．则
A．下边进入磁场时，Ⅱ也立即做一段时问的匀速运动
B．从下边进入磁场开始的一段时间内．线圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动
C．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动
D．线圈Ⅱ先到达地面
参考答案：C
本题解析：：线圈下边进入磁场时，I立即做一段时间的匀速运动．Ⅱ中产生的感应电流是I的2倍，受到的安培力是I的2倍，但是Ⅱ的重力只是I的3/2倍，所以线圈Ⅱ立即做加速度不断减小的减速运动，选项AB错误C正确；线圈Ⅱ后到达地面，选项D错误。
本题难度：一般