时间:2017-07-10 22:17:48
1、简答题 在如图 9 所示的装置中 , 虚线框内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场 , 匀强磁场方向 向下 , 磁感应强度为B1; 匀强电场方向垂直纸面向外 , 场强为 E 。在MN右侧有垂直纸面向里 的匀强磁场 , 磁感应强度为 B2 。现有一离子从 01 点垂直于电场、磁场方向射人后 , 沿直线运动 至 02 点后进入MN的右侧区域 , 最后打在MN上距O2为 d 的 P 点。不计离子的重力 , 求 :
(1)离子带何种电?
(2) 离子的电荷量与质量之比。
(3)离子在MN右侧运动的时间。
参考答案：（1）离子带负电（2）
（3）?
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （12分）一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为30°，同时进入场强大小为大小为E，方向沿x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中，通过了b点正下方c点，如图所示，已知 b到O的距离为L，粒子的重力不计，试求：
（1）磁感应强度B
（2）圆形匀强磁场区域的最小面积；
（3）c点到b点的距离
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）粒子在磁场中受洛仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为R，O点即进入磁场开始匀速圆周运动，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在x轴上，且b点速度切线x轴交点为b点，而b点不可能是圆心，所以b点在磁场区之外。过b沿速度方向作延长线，它与y轴相交于d点。
作圆弧过O点与y轴相切，并且与bd相切，切点a即粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。
由图中几何关系得：L=3R
匀强磁场中洛伦兹力提供向心力即
，得
带入数据得?
（2）要使磁场的区域有最小面积，则线O
应为磁场区域的直径
由几何关系知：
得
?
∴匀强磁场的最小面积为：
（3）带电粒子进入电场后，由于速度方向与电场力方向垂直，故做类平抛运动
设BC的距离为d，则由运动的合成知识有：
?
而
联立解得：
本题难度：一般
3、选择题 (2011年泉州高三统考)如图8－3－18所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子(不计重力)，以速度v0沿图示方向恰能直线穿过，则以下分析不正确的是( )
图8－3－18
A．如果让平行板电容器左极为正极，则带电粒子必须向上以v0进入该区域才能直线穿过
B．如果带电粒子以小于v0的速度沿v0方向射入该区域，其电势能越来越小
C．如果带负电粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入该区域，其电势能越来越大
D．无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能都一定增加
参考答案：C
本题解析：选C.带电粒子做直线运动，必有Eq＝qvB，v＝
＝v0，故A选项正确，当v<＝v0时，qvB<Eq，带电粒子向电场力一方偏移，电场力对带电粒子做正功，电势能减小，故B选项正确，C选项错误．带电粒子从下方进入时，电场力和洛伦兹力同向，电场力做正功，动能一定增加，故D选项正确．
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，真空中有一以（r，0）为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里.磁场的上方有两等大的平行金属板MN，两板间距离为2r.从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内.当质子进入两板间时两板间可立即加上如图所示的电压，且电压从t=0开始变化,电压的最大值为
,已知质子的电荷量为e，质量为m，质子在磁场中的偏转半径也为r，不计重力,求：
（1）质子进入磁场时的速度大小;
（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，到达M板所需的时间为多少?
（3）若质子沿与x轴正方向成某一角度θ的速度射入磁场时，粒子离开磁场后能够平行于金属板进入两板间，求θ的范围以及质子打到M板时距坐标原点O的距离。
参考答案：（1）
（2）
本题解析：（1）由牛顿第二定律：
?…………（1分）
解得：?………………（1分）
（2）如图：质子在磁场运动
周期，
………………（2分）
进入MN间
在0到
时间内，质子不受电场力
………………（1分）
在到T时间内，质子受的电场力。
?………………（1分）
?………………（1分）?
………………（1分）
?………………（1分）?
………………（1分）
因此………………（1分）
本题难度：简单
5、选择题 如图所示的速度选择器中有正交的电场和磁场＜/PGN0187B．TXT/PGN＞，有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动（不考虑重力作用），则此粒子（ ）
A．一定带正电
B．一定带负电
C．一定不带电
D．可能带正电或负电，也可能不带电
参考答案：若带电粒子带正电，受到的洛伦竖直向下，电场力竖直向上，且qv0B=qE，即速度v0=EB，该电荷做匀速直线运动，从左向右运动；
若带电粒子带负电，受到的洛伦竖直向上，电场力竖直向下，且qv0B=qE，即速度v0=EB，该电荷做匀速直线运动，也从左边射入，从右边射出．
若不带电，则不受到任何力，所以做匀速直线运动，故D正确，ABC错误．
故选：D．
本题解析：
本题难度：简单