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1、计算题 如图所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,竖直置于区域足够大的水平方向匀强磁场中,两电容器极板上端和下端分别在同一水平线上。已知P、Q和M、N板间距都是d,板间电压都是U,极板长度均为L。今有一电子从极板边缘的P、Q两板间的中点O以速度v0进入,并刚好匀速直线运动穿过电容器,此后经过磁场偏转又沿竖直方向进入并匀速直线运动穿过电容器M、N板间,穿过M、N板间电场后,再经过磁场偏转又通过O点沿竖直方向进入电容器P、Q极板间,循环往复。已知电子质量为m,电量为e,重力不计。

(1)求匀强磁场的磁感应强度B?
(2)电子从O点出发至第一次返回到O点经过了多长时间?
(3)Q板和M板间的距离x满足什么条件时,能够达到题述过程的要求?
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)因在电容器的极板间洛仑兹力与电场力大小相等,因此有:?
?
(2)电子通过一个电容器的时间
设电子在磁场中做圆周运动的周期为T,则有
电子在磁场中运动半个圆周的时间
电子第一次返回到O点的时间 
(3)电子射出电容器后在磁场中做匀速圆周运动,设圆周半径为R,根据洛仑兹力公式和向心力公式有
要使电子能进入M、N板间,则应满足
解得
本题考查带电粒子在复合场中的运动,根据分别有电场和磁场的两段运动分别求解,根据洛伦兹力提供向心力列式求解
本题难度:一般
2、选择题 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(即单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测量的电流值。已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题
⑴匀强电场的场强E;
⑵AD之间的水平距离d;
⑶已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为vm,该处轨迹的
曲率半径是来源:91考试网距水平面高度的k倍,则该处的高度为多大?
参考答案:(1)
mg/q(2)
(3)
本题解析:⑴小球受力如图所示?qE=mgcotα…(2分)? E=
mg/q…………(2分)
⑵设小球在D点速度为vD,在水平方向由牛顿第二定律得:
qE=max………………(1分)?
………………………………(2分)
小球在D点离开水平面的条件是:?qvDB=mg……………………………(1分)
得:d=
……………………………………………………………(2分)
⑶当速度方向与电场力和重力合力方向垂直
时,速度最大,……………………(1分)
则:
……(2分)
R = kh ………………………………(1分)
…………………(3分)
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分,左侧空间存在一水平向右的匀强电场,场强大小?
右侧空间有一长为R=0.8m的绝缘轻绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量m2=m的不带电的小球B在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动,运动到最低点时速度大小vB=8m/s,小球B在最低点时与地面接触但没有弹力. 在MN左侧空间中有一个质量为m1=m的带正电的物体A,电荷量大小为q,在水平面上与MN界面水平间距为L处由静止释放,恰好与运动到最低点处的B发生正碰,并瞬间粘合成一个整体C,碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一竖直向上的匀强电场,场强大小E2=3E1(g=10m/s2)

(1)如果L=0.2m,求出整体C运动到最高点时的瞬时速度大小,及此时绳的拉力是物体重力的多少倍?
(2)当L满足什么条件时,整体C可以在竖直面内做一个完整的圆周运动?
参考答案:(1)T="7.25" mg?(2)
m或
m,整体C在竖直面内做一个完整的圆周运动.
本题解析:(1)物A与B碰前速度为
,有动能定理:
?∴
="2" m/s
A、B作用动量守恒:
∴
m/s,即C顺时针转动
C有最底点→最高点速度为
有动能定理:
∴
?即
m/s?…………5分
在最高点处:
∴T="7.25" mg?…………5分
(2)合成C后:∵
,C的合力向上,
即C在最底处有最小速度
:
∴
m/s
令C顺时针:
,∴
m/s,则
m?…………5分
令C逆时针:
,∴
m/s,则
m?…………5分
即
m或
m,整体C在竖直面内做一个完整的圆周运动.
本题难度:一般
5、计算题 如图所示的xOy平面内有一半
径为R、以坐标原点O为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,
在直线x=R和x=R+L之间有向y轴负方向的匀强电场,在原点O有一离子源向y轴正方向发射速率v0的带电离子,离子射出磁场时速度与x轴平行,射出磁场一段时间后进入电场,最终从x轴上的P(R+L,0)点射出
电场,不计离子重力,求电场强度E与磁感应强度B的比值.

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般