时间:2017-02-28 23:59:47
1、计算题 如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104V/m水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2m，把一质量m＝0.1kg、带电荷量q＝+1×10-4C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动。（g取10m/s2）求：
（1）小球到达D点时对轨道压力是多大？
（2）若让小球安全通过轨道，开始释放点离B点至少多远？
参考答案：（1）压力3N(2) x≥0.5 m
本题解析：到达D点时，由弹力和重力的合力提供向心力，只要求出D点速度就可以 (1)由A点到C点应用动能定理有：
Eq(AB＋R)－mgR＝
mvC2
解得：vC＝2 m/s
在C点应用牛顿第二定律得：
FN－Eq＝m
得FN＝3 N
由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为3 N.
(2)小球要安全通过D点，必有mg≤m
.
设释放点距B点的距离为x，由动能定理得：
Eqx－mg·2R＝mvD2
以上两式联立可得：x≥0.5 m
点评：在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解．
本题难度：简单
2、计算题 如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。
小题1:带电粒子在磁场中做何种运动？
小题2:带电粒子在电场中做何种运动？
小题3:求此粒子射出时的速度v?
小题4:运动的总路程s（重力不计）。
参考答案：
小题1:匀速圆周运动(半周)
小题2:往复运动，匀减速到零后匀加速返回
小题3:运动轨迹如右图L＝4R
设粒子初速度为v，qvB=mv2/R
小题4:πL/2+qB2L2/(16mE)
本题解析：分析：粒子在磁场中做圆周运动，转动半周后到达电场先减速再反向加速，以大小不变的速度反向进入磁场，再次偏转；由题意可知半径大小，由洛仑兹力充当向心力可求得粒子的速度；粒子的总路程包括电场中的路程和磁场中的路程，求出两场中的过程即可求出总路程．
解答：解：由题意知第3次经过x轴的运动如图所示
由几何关系：L=4R，设粒子初速度为v，则有：qvB=m
，可得：v=
；?
设粒子进入电场作减速运动的最大路程为L′，加速度为a，则有：v2=2aL′
qE=ma，则电场中的路程：L′=
粒子运动的总路程：s=2πR+2L’=
+
答：粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做往复运动，匀减速到零后匀加速返回，粒子射出的速度为，粒子的总路程为+．
点评：带电粒子在磁场中的题目关键在于明确圆心和半径，注意要根据题意找出合理的运动过程，从而得出正确的结论．
本题难度：一般
3、计算题 （12分）如图所示，在光滑绝缘的水平轨道上方同时存在着水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度B＝0.1T。一质量m=1.0×10-2kg、带电量q＝+1.0×10-2C可视为质点的物块，从轨道上的M点无初速度释放，当该物块沿直线运动到达轨道上的N点时，恰好对轨道无压力，求此时速度多大？（g＝10m/s2）
参考答案：100m/s
本题解析：略
本题难度：简单
4、选择题 在摄谱仪等许多仪器中都设有一个速度选择器，其作用就是使进入仪器的带电粒子具有相同的速度，这些粒子在速度选择器中做的是匀速直线运动．下面就是一个速度选择器原理的示意图．有一束初速度大小不同的带正电的粒子（不计重力）沿水平向右的方向通过O点进入真空室内，若要使具有某一速度值的粒子保持匀速运动，从Oˊ点（O?Oˊ点在同一水平线上）射出，需要将真空室置于匀强电场和匀强磁场中，下面图所示的几种情况中，匀强电场和匀强磁场的方向正确的是（ ）
A．
x代表磁场方向，箭头代表电场方向
B．
x代表磁场方向，箭头代表电场方向
C．
x代表磁场方向，箭头代表电场方向
D．
x代表磁场方向，箭头代表电场方向
参考答案：由于带正电，且从O向O′运动，根据电场线可确定正电荷的电场力与电场线方向相同，再由左手定则可知，大拇指向即为正电荷的洛伦兹力的方向，从而可得，B正确，ACD均错误；
故选B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，匀强电场场强为E，方向竖直向下，一带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，则?
A．此微粒带正电荷
B．此微粒带负电荷
C．此微粒沿顺时针方向转动
D．此微粒沿逆时针方向转动
参考答案：BD
本题解析：由题意带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动，可知在竖直方向上合外力为零，所以带电粒子的重力和电场力二力平衡，因为电场方向向下，电场力方向向上，所以微粒带负电，B正确；粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动，由左手定则可知微粒沿逆时针方向转动，D正确。
本题难度：一般