时间:2020-08-15 23:23:46
1、选择题 如图所示，一束质量、带电量、速率均未知的正离子（不计重力）射入正交的电场、磁场区域，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，对于这些离子来说，它们一定具有（ ）
A．相同的速率
B．相同的电量
C．相同的质量
D．速率、电量和质量均相同
参考答案：在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，粒子受电场力向下，洛伦兹力向上，粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，由此可知在不计重力的情况下，粒子能否匀速通过与电量、质量无关，只要具有相同的速率即可，因此A正确，BCD错误．
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
2、计算题 (20分)如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.20m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端与边界MN相切于x轴上的A点．MN右侧有平行于x轴负方向的匀强电场．置于坐标原点O的粒子源，可沿x轴正方向射出速度
的带正电的粒子流，比荷为
．不计粒子重力．右侧电场强度大小为
现以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90
．
求：
(1)粒子在磁场中运动的半径；
(2)在旋转磁场过程中，粒子经过磁场后，途经MN进入电场，求粒子经过MN时离A点?最远的位置B到A点的距离L1；
(3)通过B点的粒子进人电场后，再次经过MN时距B点的距离L 2为多大?
参考答案：
?
?
本题解析：⑴ 设粒子做圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力得：
?
⑵ 由图知：sinα＝
?得α＝30°
设B到A的距离为L1，由几何关系知：
L1＝（2R－rtanα）tan2α
得：L1＝
⑶ 粒子经过B点时的速度与MN夹角为θ，则θ＝90°－2α＝30°
粒子经B点时速度的水平分量vx和竖直分量vy分别为：
vx＝vsinθ＝1.5×104m/s
vy=vcosθ＝
进入电场后，粒子水平方向先向右做匀减速运动后反向匀加速，竖直方向为匀速直线运动，设再次经过MN时的位置为D，经历的时间为t，
水平方向：
竖直方向：L2＝vyt
解得：L2＝
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，P、Q是相距为d的水平放置的两平行金属板，P、Q间有垂直于纸面向里、磁感应强度为B1的匀强磁场，M、N是竖直放置的两平行金属板，用导线将P与M相连、Q与N相连，X是平行于M和N的竖直绝缘挡板，Y是平行于M和N的荧光屏，X、M、N、Y的中间各有一个小孔，所有小孔在同一水平轴线上，荧光屏的右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，现有大量的正、负粒子(电荷量的大小均为q，质量均为m)不断地以相同的速度垂直于磁场水平向右射入金属板P、Q之间，忽略电场的边缘效应，不计粒子的重力和粒子之间相互作用。
(1)若在荧光屏Y上只有一个亮点，则粒子的初速度v0必须满足什么条件；
(2)若粒子以初速度v射入B1磁场，且在荧光屏上出现两个亮点，则正、负两种粒子形成的亮点到荧光屏上小孔的距离之比是多少？
参考答案：解：(1)由于带电粒子偏转，P、Q极板上将带上电荷，设电压为U，则极板M、N间的电压也为U，当带电粒子在P、Q极板间做匀速运动时
有
若在荧光屏Y上只有一个亮点，则负电荷不能通过极板M、N
满足
解得
(2)若荧光屏上有两个亮点，则
在此条件下，由
得U1=dB1v
对正电荷，设到达B2中后速度为v1，则
设做圆周运动的半径为R1，则
解得
对负电荷，设到达B2中后速度为v2，则
设做圆周运动的半径为R2，则
解得
所以正、负两种电荷形成的亮点到荧光屏上小孔的距离之比为
本题解析：
本题难度：困难
4、选择题 设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零,C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（?）
A．这离子带负电荷
B．A点和B点位于同一高度
C．离子在C点时速度最大
D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点
参考答案：BC
本题解析：由图知，板间电场竖直向下，由轨迹知电荷先在电场力作用下向下运动，故电荷带正电，所以A错误；洛伦兹力的作用下轨迹向右弯曲，由于在运动的过程中洛伦兹力不做功，只有电场力做功，能量在动能与电势能之间转化，故A点和B点位于同一高度，粒子到达C点时，电场力做正功最大，粒子速度最大，所以B、C正确；到达B点后，将重复ACB的运动，向右运动，不会返回A点，所以D错误。
本题难度：一般
5、简答题 如图中的MN为水平放置的带电平行板，间距为d，电势差为U，两板间有磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，某时刻，一个质量为m，带电量为q的负电荷，从N板的P点由静止开始进入正交电磁场中，当它经过轨迹的最高点位置K时，正好与原来静止在K点的，质量为m中性油滴相结合，随之从K点开始作匀速直线运动，(重力不计)求
(1)电荷与油滴结合后速度多大?
(2)电荷到达K点与油滴作用前的速度多大?
(3)电荷与油滴作用过程中损耗的机械能为多少?
(4)K点到N板距离多少
参考答案：（1）?
?（2）
? (3)
?(4)
本题解析：
本题难度：一般