时间:2017-07-27 11:56:25
1、计算题 坐标原点O处有一放射源，它向xOy平面内的x轴下方各个方向发射速度大小都是v0的
粒子，粒子的质量为m、电量为q；在0<y<d的区域内分布有指向y?轴正方向的匀强电场，在y≥d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度B=
，ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于x轴放置，如图所示。测得进入磁场的a粒子的速率均为2v0，观察发现此时恰好无粒子打到ab板上。（粒子的重力忽略不计）
(1)求电场强度的大小；
(2)求感光板到x轴的距离；
(3)磁感应强度为多大时所有粒子均能打到板上？并求出此时ab板上被粒子打中的区域的长度。
参考答案：（1）
? (2) 
?(3) 
本题解析：（1）根据动能定理：
? ------?(2分)
由于
?可得： 场强大小为? ------?(1分)
（2）对于沿x轴负方向射出的粒子进入磁场时与x轴负方向夹角
? ------ (1分)
其在电场中沿x方向的位移?
?------ (2分)?
易知若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹必与ab板相切? ------ (2分)
根据洛伦兹力提供向心力
------(1分)
可得其圆周运动的半径
?------ (2分)? ------ (1分)
（3）易知沿x轴正方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上。其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切。可知此时
? ------ (1分)
? ------ (1分)
磁感应强度为原来的
，即当
恰好所有粒子均能打到板上? ------ (1分)
ab板上被打中区域的长度? ------ (3分)
本题难度：一般
2、简答题 空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E=10
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参考答案：粒子在重力、电场力与磁场力作用下做匀速直线运动．粒子的受力如图所示．
qE=mgtanα?①
qvBcosα=mg?②
解①②得
v=20?m/s
α=60°?③
答：即粒子在竖直平面内的速度大小为20m/s，速度方向与电场方向成60°角斜向上．
注：粒子可以有垂直纸面的分速度，大小任意．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 ．(2009·广州测试三)如果用E表示电场区域的电场强度大小，用B表示磁场区域的磁感应强度大小．现将一点电荷放入电场区域，发现点电荷受电场力为零；将一小段通电直导线放入磁场区域，发现通电直导线受安培力为零，则以下判断可能正确的是? ( )
A．E＝0
B．E≠0
C．B＝0
D．B≠0
参考答案：ACD
本题解析：点电荷在电场中必受电场力，除非E＝0，选项A正确，B错误．一小段通电直导线放入磁场中，若I与B平行，也不会受安培力，选项CD都可以．
本题难度：一般
4、计算题 （8分）如图所示，空间存在着电场强度E＝2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L＝0.5 m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m＝0.5 kg电荷量q＝4×10－2 C的小球。现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂。取g＝10 m/s2。求：
(1)小球的电性；
(2)细线能承受的最大拉力值。
参考答案：（1）小球应带正电?（2）15N
本题解析：（1）当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断开，知电场力的方向向上，小球应带正电．
（2）由动能定理得，(qE?mg)L＝
mv02?①
在最高点：T?(qE?mg)＝m
?②
由①②解得：T=3（qE-mg）=15N．
本题难度：一般
5、选择题 在图所示的直角坐标系xyz所在的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场。已知从坐标原点O沿x轴的正方向射入质子，穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则这区域中的E和B的方向可能是 （?）
A．E和B都沿x轴的正方向
B．E和B都沿x轴的负方向
C．E沿z轴正方向，B沿y轴正方向
D．E沿z轴正方向，B沿y轴负方向
参考答案：ABC
本题解析：带电粒子在混合场中的运动．
分析：根据各选项提供的电场方向和磁场方向，逐一分析各选项中的受力情况，分析电场力和磁场力的合力，即可判断带电粒子的运动情况．
解：A、B选项中，磁场对粒子作用力为零，电场力与粒子运动方向在同一直线，方向不会发生偏移，A、B正确．
C选项中，电场力沿z轴正方向、洛伦兹力都是沿z轴负方向，二力平衡，将做直线运动，C错误．
D选项，电场力沿z轴正方向，洛伦兹力沿z轴正方向，两力同向，二力不会平衡，粒子将做曲线运动，D错误．故选ABC．
本题难度：简单