时间:2017-07-27 12:54:28
1、选择题 (2012·南京外国语学校高二检测)如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，带电小球通过下列电磁混合场时，可能沿直线运动的是( )
参考答案：CD
本题解析：带电小球做直线运动，要么小球所受合力为零，要么小球所受合力与小球的速度共线。分析小球在四种场中的受力情形，可以很容易得出只有CD两项满足条件。
考点：本题考查重力、电场、磁场三场叠加，及直线运动的条件。
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，在半径为R的绝缘圆筒内有匀强磁场，方向垂直于纸面向里，圆筒正下方有小孔C与平行金属板M、N相通。两板间距离为d，两板与电动势为E的电源连接。一电荷量为-q、质量为m的带电粒子（重力忽略不计），开始时静止于C点正下方紧靠N板的A点，经电场加速后从C点进入磁场，并以最短的时间从C 点射出。已知带电粒子与筒壁的碰撞无电荷量的损失，且碰撞后以原速率返回，求：
(1)筒内磁场的磁感应强度大小；
(2)带电粒子从A点出发至第一次回到A点所经历的时间。
参考答案：解：(1)如图所示，带电粒子从C孔进入，与筒壁碰撞两次再从C孔射出经历的时间最短，设粒子在磁场中做匀速圆周运动的速率为v，有：
得：v=
由几何关系可知，粒子在磁场中的运动半径为：r=Rcot30°
粒子在磁场中运动时有：qvB=
解得：B=
(2)粒子从A到C运动时的加速度为：
由d=
得，粒子从A到C的时间为：t1=
粒子在磁场中运动的时间为：
解得：t2=
因此带电粒子从A点出发至第一次回到A点的时间为：t=2t1+t2=(2
本题解析：
本题难度：困难
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、填空题 如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场区域内（磁场垂直纸面向里，电场未画出），有一离子（不计重力）从匀强磁场左边飞入，恰能沿直线从右侧水平飞出。已知电场强度为E，磁感应强度为B.则电场的方向为?。离子的速度为? .
参考答案：竖直向下；E/B
本题解析：粒子在正交电磁场中运动时受到的电场力与洛伦兹力平衡，所以
，根据左手定则，磁场方向竖直向下，v=E/B
本题难度：简单
5、计算题 (20分)静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E、方向如图所示：离子质量为m、电荷量为q；
=a、
=1.5a，磁场方向垂直纸面向里；离子重力不计。
(1)求加速电场的电压U；
(2)若离子能最终打在QF上，求磁感应强度B的取值范围。
参考答案：（1）
（2）
本题解析：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有：
?（3分）
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
?（3分）
解得：?（2分）
（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
?（3分）
解得：
?（2分）
离子能打在QF上，则既没有从DQ边出去也没有从PF边出去，则离子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ?（2分）
由几何关系知，离子能打在QF上，必须满足：
?（3分）
解得：?（2分）
本题难度：一般