时间:2017-03-02 10:48:32
1、计算题 ?如图所示的空间分为I、II、III三个区域，各竖直边界面相互平行，I、II区域均存在电场强度为E的匀强电场，方向垂直界面向右；同时II区域存在垂直纸面向外的匀强磁场；III区域空间有一与FD边界成450角的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其下边界为水平线DH,右边界是GH:一质量为、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从O点由静止释放，到达A点时速度为v0，粒子在C点沿着区域III的磁感线方向进人III区域，在DH上的M点反弹，反弹前、后速度大小不变，方向与过碰撞点的竖直线对称，已知粒子在III区域内垂直于磁场方向的平面内做匀速圆周运动的轨道半径为r= 
，C点与M点的距离为
，M点到右边界GH的垂直距离为
。求：
(1）粒子由O点运动到A点的时间t1=?
（2) A与C间的电势差UAC=?
（3）粒子在III区域磁场内运动的时间t2＝？
参考答案：（1）
；（2）
；（3）
本题解析：
试题分析:设粒子由O运动到A的过程中加速度为a。则
qE=ma
v0=at1
解得
（2）设粒子在C点速度为vC,则从A运动到C的过程中有
粒子在Ⅲ区域内以速度vC做圆周运动，半径为r,则
；解得
，
(3)粒子在C点沿着区域Ⅲ的磁感线进入Ⅲ区域，所以粒子由C运动到M的匀速直线运动，设运动时间为t3，则
粒子在M点反弹后，速度方向垂直于磁场方向，所以粒子做匀速圆周运动，设周期为T，做匀速圆周运动的时间为t4，M点到右边界的垂直距离为
，所以粒子在磁场中刚好完成八分之一个圆周运动，则
粒子在III区域磁场内运动的时间
本题难度：一般
2、计算题 （14分）如图甲所示，在水平放置的两平行金属板的右侧存在着有界的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场边界
和
与平行板的中线
垂直。金属板的两极板间的电压
，匀强磁场的磁感应强度
。现有带正电的粒子以
的速度沿两板间的中线连续进入电场，恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。已知带电粒子的比荷
，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计(结果保留两位有效数字)。
(1)求射入电场的带电粒子射出电场时速度的大小和方向。
(2)为使射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出，该匀强磁场区的宽度至少为多大?
参考答案：(1)
(2)
本题解析：(1)由动能定理
?……2分
解得 
?……………2分
设偏转角度为
，则
?……2分?…………1分
(2)粒子运动轨迹如图所示，设粒子运动轨迹刚好与右边
界相切，这时磁场宽度为
，则
?……………3分
而
?……………2分
解得，
?所以，磁场宽度至少为。…2分
点评：难度中等，明确场的类型，粒子在场中的运动类型，处理粒子在磁场中的运动问题，先找圆心后求半径，必要的时候画辅助线，利用几何关系
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置，两板间存在着水平方向的匀强磁场．某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始下滑，经过轨道端点P（轨道上P点的切线沿水平方向）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．若保持磁感应强度不变，使两板间的距离稍减小一些，让小球从比a点稍低一些的b点由静止开始滑下，在经P点进入板间的运动过程中（ ）
A．电场力对小球做负功
B．小球所受电场力变大
C．小球仍可能做直线运动
D．小球将做曲线运动
参考答案：A、根据题意分析得：小球从P点进入平行板间后做直线运动，对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用：恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力f，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，所以可以判断出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做匀速直线运动，洛伦兹力和电场力同向，故都向上，减小入射速度后，洛伦兹力减小，合力向下，故向下偏转，故电场力做负功，故A正确；
B、根据平行板电容器的电容C=?S4πkd，再根据电容的定义式C=QU，所以得到：?S4πkd=QU，变形得到：Ud=4πkQ?S．当两板间距离d变小时，则电容C变大，因为带电荷量Q不变，正对面积S不变，所以得到两板间的电场强度E=Ud=4πkQ?S不变，所以小球受到的电场力不变，故B错误；
C、D、如果小球从稍低的b点下滑到从P点进入平行板间，则小球到达P点的速度会变小，所以洛伦兹力f变小，因为重力G和电场力F一直在竖直方向上，所以这两个力的合力一定在竖直方向上，若洛伦兹力变化了，则三个力的合力一定不为零，且在竖直方向上，而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上，所以小球会偏离水平方向做曲线运动，故C错误，D正确；
故本题选AD．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电小球通过正交的电、磁场时，其运动情况是（ ）
A．可能做匀速直线运动
B．可能做匀加速直线运动
C．可能做曲线运动
D．一定做曲线运动
参考答案：粒子进入两个极板之间时，受到向下的重力，水平方向相反的电场力和洛伦兹力，不过电场力与洛伦兹力受力平衡，由于重力的作用，粒子向下加速，速度变大，洛伦兹力变大，洛伦兹力不会一直与电场力平衡，故合力一定会与速度不共线，故粒子一定做曲线运动；
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，水平向右射入的电子一定沿水平方向做直线运动的是
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般