1、计算题  （20分）某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素，制作了一个自动控制装置，如图所示，滑片P可在R2上滑动，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d，连接在电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问：

（1）判断离子的电性，并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况？
（2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点，电压表的示数多大？
（3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏N点的右侧，可以采取哪些方法？

参考答案：（1）见解析；（2）30V；（3）10V

本题解析：（1）离子带正电；离子在两金属板间做匀加速直线运动；离开电场进入磁场前做匀速直线运动；
在磁场中做匀速圆周运动；离开磁场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上。
（2）离子在磁场中偏转90°，∴轨迹半径r=R=10cm
由；；?解得U=30V
（3）电压表最小电压；?解得Umin=10V。
要使离子打在荧光屏上N点的右侧，离子在磁场中偏转轨迹半径变大，由，可以提高离子速度或减小磁场的磁感应强度。
方法一，向右移动滑动变阻器滑片，增大平行板间电压
方法二，提高电源电动势，增大平行板间电压
方法三，减小磁场的磁感应强度

本题难度：一般

2、计算题  (12分)如图11所示，长L＝1.2 m、质量M＝3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104 N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N. 取g＝10 m/s2，斜面足够长．求：

(1)物块经多长时间离开木板？
(2)物块离开木板时木板获得的动能．?
(3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．

参考答案：(1)?s　(2)27 J　(3)2.16 J

本题解析：(1)物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律
对物块：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1
对木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2
又a1t2－a2t2＝L
得物块滑过木板所用时间t＝?s.
(2)物块离开木板时木板的速度v2＝a2t＝3?m/s.
其动能为Ek2＝Mv22＝27 J
(3)由于摩擦而产生的内能为
Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)·L＝2.16 J.

本题难度：简单

3、填空题  如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将两正电荷a和b，其中他们的质量4ma=mb ，电量2qa="q" b，分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为_____

参考答案：

本题解析：略

本题难度：简单

4、计算题  一初速度为零的带电粒子从A板处经电压为U=4.0×103V的匀强电场加速后，到B板处获得5.0×103m/s的速度，粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s，不计重力作用，

（1）带电粒子的比荷为多大？
（2）匀强电场的场强为多大？
（3）粒子通过电场过程中的位移为多

参考答案：（1）3.125×103C/㎏?（2）1.6×104V/m?（3）0.25m

本题解析：（1）由动能定理得：
解得：=3.125×103C/㎏
（2）粒子匀加速运动：
由牛顿第二定律得：
联立解得：E=1.6×104V/m
（3）由动能定理得：
解得：d=0.25m

本题难度：一般

5、简答题  平行板电容器二板相距0.1m，将如图变化的电压加在二板上，当在t=0时，电子从二板中央平行于板射入板间的匀强电场中，电子通过电场刚好从一板边缘飞出电场．求：

(1)电子进入电场1×s偏离射入方向多大?
(2)电子通过电场的过程中动能增加多少?（电子电量1.6×c，质量9.1×kg）

参考答案：（1）??（2）

本题解析：

本题难度：简单