时间:2017-03-02 10:54:11
1、计算题 (18分) 如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为30
．有一带电的物体P静止于斜面顶端且P对斜面无压力，若给物体P一瞬时冲量，使其获得水平方向的初速度向右抛出，同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下（P、Q均可视为质点），P、Q二物体运动轨迹在同一竖直平面内．一段时间后，物体P恰好与斜面上的物体Q相遇，且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60．已知重力加速度为
，求：
（1）P、Q相遇所需的时间；
（2）物体P在斜面顶端受到瞬时冲量后所获得的初速度的大小．
参考答案：（1）
（2）
本题解析：
（1）（10分）物体P静止时对斜面无压力?
?①?（2分）
P获得水平初速度后做匀速圆周运动
?②（2分）
?③?（2分）
?④（2+2分）
（2）（8分）在时间t内，Q物体在斜面上做匀加速直线运动
?（2分）
?⑤?（2分）
P做匀速圆周运动
?⑥?
由几何关系知R=S?⑦?（2分）
由①④⑤⑥⑦可解得?（2分）
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，水平光滑绝缘地面上方虚线MN左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度E1=1.0N/C，右侧存在着竖直向上、电场强度E2=50N/C的匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度B1=5.0T的匀强磁场，场区竖直方向均足够在。有两个完全相同的金属小球A、B，质量均为0.10g，A带正电，电量大小为4.0×10-5C，B不带电。现将小球A在P点由静止释放，当A运动到N点与静止在N点的小球B碰撞，PN=0.2m，A、B碰撞时间极短，碰撞过程中无能量损失。球的大小忽略不计。（g取10m/s2）求：
（1）碰撞前小球A速度大小。
（2）小球B经过虚线MN时与水平地面的距离。
（3）小球B落到水平地面上瞬间与此时小球A的距离。
参考答案：
（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）从P到N，对A：
……………………①………………………………………………②
（2）A与B碰撞不损失能量：
…………………………………………③
…………………………④
A，B碰后电量均分，B带电量
……………………⑤
对B：
代入数据得：
，所以B在混合场中做匀速圆周运动…………⑥
，得
………………………………⑦
B与MN间距离…………………………………………………⑧
（3）小球进入电场后竖直方向：
…………………………………………⑨
水平方和：
……………………………………………………⑩……………………………………………………（11）
①式3分，?②③④⑤⑥⑨⑩式各2分，?⑦⑧（11）式1分
本题难度：一般
3、选择题 带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时，它将（?）
A．在匀强电场中做匀速圆周运动
B．在匀强磁场中做变加速曲线运动
C．在匀强电场中做抛物线运动
D．在匀强磁场中做抛物线运动
参考答案：BC
本题解析：带电粒子以相同的速度垂直进入匀强电场，会做类平抛运动即（匀变速曲线运动），A错，C对。带电粒子以相同的速度垂直进入匀强磁场，洛伦兹力提供向心力粒子做匀速圆周运动（变加速曲线运动）B对。D错，所以选BC
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，在图中虚线区域内，存在有电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左方以速度V0水平射入一带电的粒子，且该带电粒子保 持速度V0匀速穿过该区域，不计带电粒子的重力，则在这区域中的匀强电场E和匀强磁场B的方向正确的是（ ）
A．E竖直向下，B垂直纸面向里
B．E竖直向下，B垂直纸面向外
C．E竖直向上，B垂直纸面向外
D．E竖直向上，B垂直纸面向里
参考答案：设带电粒子为正电荷为例分析．
A、若E竖直向下，B垂直纸面向里，带电粒子所受的电场力竖直向下，由左手定则判断得知，洛伦兹力竖直向上，两个力可以平衡，带电粒子可以匀速通过该场区．故A正确．
B、若E竖直向下，B垂直纸面向外，带电粒子所受的电场力竖直向下，由左手定则判断得知，洛伦兹力竖直向下，两个力不可能平衡，带电粒子不能匀速通过该场区．故B错误．
C、若E竖直向上，B垂直纸面向外，带电粒子所受的电场力竖直向上，由左手定则判断得知，洛伦兹力竖直向下，两个力可以平衡，带电粒子能匀速通过该场区．故C正确．
D、若E竖直向上，B垂直纸面向里，带电粒子所受的电场力竖直向上，由左手定则判断得知，洛伦兹力竖直向上，两个力不能平衡，带电粒子不能匀速通过该场区．故D错误．
故选AC
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，水平向右的匀强电场场强为E，垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B，一带电量为q的液滴质量为m，在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中不正确的是（ ）
A．液滴可能带负电
B．液滴一定做匀速直线运动
C．不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线
D．液滴不可能在垂直电场的方向上运动
参考答案：在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，说明洛伦兹力要被抵消！（若不抵消就不能直线运动）．
A．重力和电场力是恒力，所以洛伦兹力和重力、电场力的合力为零时，液滴才能做直线运动，无论液滴带正电还是负电，液滴沿重力、电场力合力垂直向上的方向运动即可，所以A不符合题意；
B．重力和电场力是恒力，所以洛伦兹力不发生改变，所以液滴一定做匀速直线运动，所以B不符合题意；
C．由A得分析可知，液滴带正电或负电时，运动轨迹恰好垂直，不是同一直线，所以C符合题意；
D．若液滴在垂直电场的方向上运动，则洛伦兹力与电场力在同一直线上，重力不可能被平衡，故液滴不可能在垂直电场的方向上运动，所以D不符合题意．
故选C．
本题解析：
本题难度：一般