时间:2020-08-09 23:02:17
1、简答题 如图所示,宽度为d1的I区里有与水平方向成45°角的匀强电场E1,宽度为d2的II区里有相互正交的匀强磁场B和匀强电场E2。一
带电量为q,质量为m的微粒自图中P点由静止
释放后水平向右做直线运动进入II区的复合场
再做匀速圆周运动到右边界上的Q点,其速度
方向改变了60°,重力加速度为g。(d1、E1、E2
未知)求:
(1)E1、E2的大小;
(2)有界电场E1的宽度d1。
参考答案:(1)?(2)
本题解析:(1)由题意有:?
∴
(2)设微粒在复合场中做匀速圆周运动的速率为v,轨道半径为R,由几何关系有:
由有:
?联立求得:
微粒在I区中加速时有:或由
而
求出结果:
本题难度:一般
2、选择题 如下图所示,平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场,带电粒子以速度v0 垂直电场从P点射入平行板间,恰好沿纸面匀速直线运动,从Q点飞出,忽略重力,下列说法正确的是?(?)
A.磁场方向与带电粒子所带电的正负有关
B.磁场方向一定垂直纸面向里
C.带电粒子从Q沿QP进入,也能做匀速直线运动
D.粒子带负电时,以速度v1从P沿PQ射入,从Q’飞 出,则v0>v1
参考答案:BD
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道平面在竖直平面内,电场方向竖直向下,磁场方向垂直圆周所在平面向里,如图所示,由此可知( ?)
A.小球带正电
B.小球带负电,
C.沿逆时针方向运动
D.沿顺时针方向运动
参考答案:BD
本题解析:带电粒子在电场、磁场、重力场中做匀速圆周运动,一定是电场力与重力平衡,由洛伦兹力提供向心力,所以小球带负电,A错;B对;由洛伦兹力指向圆心和左手定则可判断小球沿顺时针方向运动,D对;
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到底片D上.
(1)粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
参考答案:(1)带电粒子在加速电场中运动,由动能定理有:?(3分)
得粒子进入磁场时的速率?(1分)
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由??(3分)
得?(1分)
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,高h=0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场,场强E 的方向与区域的某一边界平行,区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg,带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速度水平向右运动,匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点,已知:小球与水平桌面间的动摩擦因数,L=1m,h=0.8m,x=0.8m,取g=10m/s2。试求:
(1)小球在区域Ⅱ中的速度;
(2)区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向;
(3)区域Ⅰ中电场强度E的大小及方向。
参考答案:解:(1)小球离开磁场后做平抛运动,设小球在磁场中匀速运动的速度为v,则有①?
②
联立①②解得:③
(2)由于小球在磁场中作匀速运动,所以小球不可能受摩擦力作用,也就不受桌面的弹力(支持力)作用,只能受重力和洛仑兹力作用,且④
又⑤
联立④⑤解得:⑥
代入数值得:⑦
根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。
(3)由于v<v0,所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能
(i)电场方向水平向左。小球在电场中,由动能定理:⑧
解得:⑨
(ii)电场方向沿竖直方向,设竖直向上。
小球在电场中,由动能定理:⑩
解得:
“-”号表示E的方向与假设方向相反,即竖直向下。
本题解析:
本题难度:困难